O óxido nítrico (NO) reage rapidamente com o gás cloro como segue:
2 \mathrm{NO}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{Cl}_{2(\mathrm{~g})} \rightleftharpoons 2 \mathrm{NOCl}_{(\mathrm{g})}
A 700 K a constante de equilíbrio para essa reação é 0,26 . Determine o comportamento das seguintes misturas a essa temperatura:
P_{\mathrm{NO}}=0,15 \mathrm{~atm} ; P_{\mathrm{Cl} 2}=0,31 \mathrm{~atm} e P_{\mathrm{NOCl}}=0,11 \mathrm{~atm} ; \mathrm{Q}=1,73

Passo 1

O enunciado trata da reação gasosa
2\,\mathrm{NO}_{(g)}+\mathrm{Cl}_{2\,(g)}\rightleftharpoons2\,\mathrm{NOCl}_{(g)}
a 700 K, cuja constante de equilíbrio em termos de pressão é K_p=0,26. Foi dada uma mistura com \,P_{\mathrm{NO}}=0,15 atm, \,P_{\mathrm{Cl}_2}=0,31 atm e \,P_{\mathrm{NOCl}}=0,11 atm, e o quociente de reação calculado é Q=1,73. Vamos usar o conceito de quociente de reação e comparar Q com K_p para determinar o sentido de deslocamento.

Passo 2

A expressão de K_p (e de Q) para a reação é
K_p=\frac{(P_{\mathrm{NOCl}})^2}{(P_{\mathrm{NO}})^2\,(P_{\mathrm{Cl}_2})}
Substituindo as pressões na definição de Q, obtemos
Q=\frac{(0,11)^2}{(0,15)^2\,(0,31)}\approx\frac{0,0121}{0,006975}=1,73.

Passo 3

Comparamos Q e K_p:
Q=1,73\quad\text{e}\quad K_p=0,26\quad\Longrightarrow\quad Q>K_p.
Quando Q>K_p, o sistema não está em equilíbrio e a reação deve deslocar-se no sentido que reduz o valor de Q, isto é, no sentido dos reagentes (para a esquerda), consumindo \mathrm{NOCl} e formando \mathrm{NO} e \mathrm{Cl}_2.

Resposta

A mistura não está em equilíbrio; como Q>K_p, a reação desloca-se para a esquerda, produzindo \mathrm{NO} e \mathrm{Cl}_2 a partir de \mathrm{NOCl}.

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