a) Escreva as equações para o equilíbrio para cada reação do conjunto. Enuncie claramente cada consideração. R: Considerando que o sistema se comporta como um gás ideal:
.
b) Utilize os dados a seguir para determinar valores numéricos para as constantes de equilíbrio a 500 K . Enuncie claramente cada consideração. R:
.
c) Determine as frações molares das quatro espécies na condição de equilíbrio.
R:
.
b) Utilize os dados a seguir para determinar valores numéricos para as constantes de equilíbrio a 500 K . Enuncie claramente cada consideração. R:
c) Determine as frações molares das quatro espécies na condição de equilíbrio.
R:
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a gente precisa resolver aqui! A pergunta é sobre encontrar as frações molares das quatro espécies químicas em equilíbrio. A gente já sabe os valores das constantes de equilíbrio $ K_I $, $ K_{II} $ e $ K_{III} $ a 500 K. Para resolver isso, vamos precisar usar as relações dos equilíbrios e lembrar que a soma das frações molares de todas as espécies deve ser igual a 1. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como as constantes de equilíbrio estão relacionadas às frações molares. Para cada reação de equilíbrio, temos:
Aqui, $ y_{MX} $, $ y_{PX} $, e $ y_{EB} $ são as frações molares das espécies $ MX $, $ PX $ e $ EB $, respectivamente, e $ y_{OX} $ é a fração molar de $ OX $.
Passo 3
A gente também sabe que todas as frações molares somam 1:
Usando as relações das constantes de equilíbrio, podemos expressar $ y_{MX} $, $ y_{PX} $ e $ y_{EB} $ em termos de $ y_{OX} $:
Passo 4
Agora, vamos substituir essas expressões na equação da soma das frações molares:
Somando os coeficientes de $ y_{OX} $:
Passo 5
Para encontrar $ y_{OX} $, basta dividir ambos os lados da equação por 5,1885:
Passo 6
Agora que temos $ y_{OX} $, podemos calcular as outras frações molares usando as relações que estabelecemos:
Resposta
As frações molares das quatro espécies na condição de equilíbrio são: