Um frasco a 25^{\circ} \mathrm{C} foi preenchido, exclusivamente, com tetróxido de dinitrogênio ( \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{4} ) ficando com pressão total de 3 atm.
Nessas condições, o \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{4} se desproporciona formando o dióxido de nitrogênio \left(\mathrm{NO}_{2}\right), segundo a equação
\mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{4}(\mathrm{~g}) \rightleftarrows 2 \mathrm{NO}_{2}(\mathrm{~g})
Mantida a temperatura, após atingido o equilíbrio do sistema verifica-se que a pressão parcial do \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{4} é de 2,25 atm.
A pressão parcial do \mathrm{NO}_{2} após atingido o equilíbrio e a constante de equilíbrio de desproporcionamento do \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{4} em função das pressões parciais (Kp), são, respectivamente,
a) 1,5 \mathrm{~atm} \mathrm{e} 1.
b) 0,75 \mathrm{~atm} e 0,33 .
c) 0,75 \mathrm{~atm} e 0,25 .
d) 1,5 \mathrm{~atm} e 0,67 .
e) 0,75 \mathrm{~atm} e 3 .

Passo 1

O enunciado dá um sistema em que um frasco a 25\circC contém inicialmente somente tetróxido de dinitrogênio, \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4}, a uma pressão total de 3 atm, que se equilibra segundo
\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4}(\mathrm{g}) \rightleftarrows 2\,\mathrm{NO}_{2}(\mathrm{g}).
No equilíbrio, a pressão parcial de \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4} é 2,25 atm. Precisamos determinar a pressão parcial de \mathrm{NO}_{2} nesse equilíbrio e a constante K_{p}, sabendo que
K_{p} = \frac{p(\mathrm{NO}_{2})^{2}}{p(\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4})}.

Passo 2

Vamos usar uma tabela ICE (Initial–Change–Equilibrium) em termos de pressões (em atm):
– Inicialmente: p(\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4})=3, p(\mathrm{NO}_{2})=0.
– Variação: dissocia x em \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4} e forma 2x de \mathrm{NO}_{2}.
– No equilíbrio:
p(\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4}) = 3 - x = 2,25 \quad\Longrightarrow\quad x = 0,75~\mathrm{atm}.

Passo 3

A partir de x=0,75 atm, a pressão parcial de \mathrm{NO}_{2} é
p(\mathrm{NO}_{2}) = 2x = 2 \times 0,75 = 1,5~\mathrm{atm}.

Passo 4

Agora calculamos
K_{p} = \frac{p(\mathrm{NO}_{2})^{2}}{p(\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4})} = \frac{(1,5)^{2}}{2,25} = \frac{2,25}{2,25} = 1.

Resposta

A pressão parcial de \mathrm{NO}_{2} é 1,5 atm e K_{p}=1.

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