( 0,5 ponto) Considere o seguinte equilíbrio em
, em fase gasosa:
Uma massa de
de
é colocada em um frasco reacional de 1 L de capacidade. Quando o equilíbrio é atingido, a pressão total no sistema é igual a
. Calcule o valor de
para essa reação, nas condições acima.
Dado:
Dado:
Passo 1
Enunciado e dados fornecidos:
- Reação:
- Temperatura:
. - Massa inicial de
: . - Volume do frasco:
. - Pressão total no equilíbrio:
. - Constante dos gases:
. - Pedido: calcular o valor de
para a reação nas condições dadas.
Passo 2
Converter a temperatura para kelvin e calcular o número inicial de mols de
.
- Conversão:
- Massa molar de
: . - Mols iniciais de
:
Passo 3
Montar uma tabela de evolução (ICE) usando o avanço da reação
(mols de
formados). Pela estequiometria:
- Consumo de
: mol por avanço unitário, então variação é . - Formação de
: . - Formação de
: .
Mols no equilíbrio:
Mols totais no equilíbrio:
Passo 4
Relacionar a pressão total no equilíbrio com os mols totais pelo gás ideal:
Substituindo
,
,
e
:
- Primeiro calcular
:
- Então:
Passo 5
Resolver a equação para
:
Passo 6
Calcular os mols e as pressões parciais em equilíbrio. Usarei
(já que
e
):
Mols em equilíbrio:
Pressões parciais:
(Confirme que
, igual à pressão total dada.)
Passo 7
Escrever a expressão de
para a reação. Para a reação
a constante em termos de pressões é
Substituir as pressões obtidas:
Calcular passo a passo:
Passo 8
Arredondamento e comentário final: com os algarismos significativos dos dados (massa
tem 2 algarismos significativos), apresentar
com duas ou três figuras significativas é razoável. Vou reportar com três significativas:
.