Para o processo de Haber, N2(g)+3 H2(g) longrightarrow 2 NH3(g) K=1,45 times 10^-5 a 500^circ C. Em uma mistura dos três gases a 500^circ C, a pressão parcial de H2 é 0,928 atm e pressão parcial de N2 é 0,432 atm. Qual é a pressão parcial de NH3 nessa mistura de equilibrio?
Resposta: 2,24 times 10^-3 atm

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o processo de Haber! Basicamente, a gente tem uma reação químico onde nitrogênio ( ) e hidrogênio ( ) se combinam para formar amônia ( ). O que a gente vai precisar aqui é entender como calcular a pressão parcial da amônia quando a reação está em equilíbrio, usando a constante de equilíbrio .

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação da constante de equilíbrio para essa reação:
K = [NH3]^2[N2][H2]^3
Aqui, os colchetes representam as pressões parciais dos gases.

Passo 3

Sabemos que o valor de PN2 = 0,432 , atm PH2 = 0,928 , atm é . Também conhecemos as pressões parciais de e :
Queremos encontrar , a pressão parcial da amônia.

Passo 4

Vamos substituir os valores conhecidos na equação de 1,45 times 10^-5 = PNH3^2(0,432)(0,928)^3 :

Passo 5

Primeiro, vamos calcular o denominador:
0,928^3 = 0,928 times 0,928 times 0,928 approx 0,799 (0,432) times 0,799 approx 0,345
Então, a equação fica:
1,45 times 10^-5 = PNH3^20,345

Passo 6

Agora, vamos isolar PNH3^2 = 1,45 times 10^-5 times 0,345 approx 5,00 times 10^-6 :

Passo 7

Para encontrar PNH3 = raiz5,00 times 10^-6 approx 2,24 times 10^-3 , atm , tiramos a raiz quadrada de ambos os lados:

Resposta

A pressão parcial de nessa mistura de equilíbrio é aproximadamente .

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