A constante de equilíbrio
da reação:
é
, a 1000 K. Uma mistura de gases, num balão de
, contém, inicialmente,
a
e
a
atm. A mistura está em contato com o chumbo fundido e PbO sólido e o sistema atinge o equilíbrio. Quais as pressões parciais de
e
neste equilíbrio? Caso não esteja em equilíbrio, em que sentido ela avança para atingi-lo?
Passo 1
Beleza, vamos lá. O enunciado fala de equilíbrio químico gasoso na reação
e diz que a constante de equilíbrio em pressão (Kₚ) é
a 1000 K. Inicialmente temos, num balão de 1 L, pressões parciais de
atm e
atm. A questão pede: quais serão as pressões parciais no equilíbrio e, se não estiver em equilíbrio, para que lado o sistema “anda” para chegar lá?
Conteúdo que vamos usar: reação de equilíbrio gasoso, constante de equilíbrio , quociente de reação
, tabela ICE (Initial-Change-Equilibrium) e resolução de equação simples.
Conteúdo que vamos usar: reação de equilíbrio gasoso, constante de equilíbrio
Passo 2
Primeiro calculamos o quociente de reação
com as pressões iniciais:
Comparamos
com
. Como
isso significa que temos produto (H₂) “demais” em relação ao equilíbrio, então a reação vai andar no sentido inverso (vai consumir H₂ e formar H₂O) até atingir o equilíbrio.
Passo 3
Agora montamos a tabela ICE em termos de variação
ou
. Como o deslocamento é para a esquerda, o H₂O aumenta e o H₂ diminui:
No equilíbrio vale
Passo 4
Basta resolver para
:
Passando termos:
Então
atm. As pressões no equilíbrio são:
Resposta
As pressões parciais no equilíbrio são
Como
, a reação se desloca para a esquerda (consome H₂ e forma H₂O) até atingir essas condições.