- O equilíbrio
é estabelecido a 500 K . Uma mistura em equilíbrio dos três gases tem pressões parciais de
e
para
e NOCl , respectivamente. (a) Calcule
para essa reação a
. (b) Calcule Kc a essa temperatura.
Passo 1
O enunciado dá o equilíbrio
e informa as pressões parciais na mistura em equilíbrio a
:
O enunciado pede duas coisas:
(a) calcular para essa reação a
;
(b) calcular a essa temperatura.
(a) calcular
(b) calcular
Nada mais será assumido; usarei as pressões fornecidas diretamente para
e a relação entre
e
para obter
.
Passo 2
Entendendo o que é
e como montar a expressão:
- Definição prática: para uma reação gasosa genérica,
é definido em termos das pressões parciais dos gases na forma
- Aqui os produtos são
e os reagentes são e . Então a expressão fica
Explico cada símbolo:
-
é a pressão parcial de (em aqui). - Os expoentes são os coeficientes estequiométricos da equação balanceada.
Vou substituir os números dados.
Passo 3
Cálculo de
passo a passo:
Primeiro calcule os quadrados:
Agora o denominador inteiro:
Finalmente,
Observação sobre unidades: as pressões estavam em
; dimensionalmente:
. Então numericamente
e tem dimensão
(muitos livros tratam
adimensionalmente, mas se mantivermos as unidades resultantes, é
).
Passo 4
Relação entre
e
e como usá‑la:
- Fórmula geral:
onde
-
é a constante dos gases, -
é a temperatura em Kelvin, -
é a variação do número de mols gasosos: (soma dos coeficientes estequiométricos dos produtos gasosos) (soma dos coeficientes dos reagentes gasosos).
Para a reação dada:
Explicação curta:
conta quantos mols gasosos “a mais” ficam do lado dos produtos. Aqui há um mol gasoso a menos nos produtos do que nos reagentes, então
.
Rearranjando a fórmula para
:
Como
, tem-se
, logo
- Valor de
a usar: para manter consistência com pressões em e concentrações em , usa-se . Vou arredondar para quando necessário.
Passo 5
Cálculo de
substituindo os valores:
Usando
,
e
:
Então
Unidade de
: a expressão para
é
, dimensionalmente resulta em
. Portanto o resultado numérico pode ser dado como
, que em notação mais conveniente é
.