Questão 7) Atualmente, o processo industrial utilizado para a fabricação de
é chamado “processo de contato”. Nesse processo, o enxofre é queimado originando
. Este gás, juntamente com
, é introduzido num conversor catalítico, quando ocorre a reação:
Supondo que o espaço livre do conversor seja de 400 litros e nele estejam confinados 80 mol de
de
e 200 mol de
sob dadas condições de pressão e temperatura, qual é o valor de Kc para a reação acima representada?
Supondo que o espaço livre do conversor seja de 400 litros e nele estejam confinados 80 mol de
Passo 1
O que o enunciado pede: calcular o valor de
para a reação
Informações fornecidas:
- Volume do conversor:
. - Quantidade de matéria presente:
, , . - Foi indicado na questão:
(aparentemente o resultado esperado). - Condições de pressão e temperatura são dadas (não mudamos nada: usamos as quantidades dadas como sendo o estado de equilíbrio).
Passo 2
O que é
e como se escreve para esta reação:
é a constante de equilíbrio em termos de concentrações molares. Para uma reação genérica
a expressão de
é
onde
é a concentração molar da espécie
no equilíbrio (em mol·L^{-1}). Os expoentes são os coeficientes estequiométricos porque isso decorre da lei da ação das massas (a velocidade das etapas elementares e a relação entre concentrações no equilíbrio levam a esses expoentes). Aplicando à nossa reação, a expressão é
Passo 3
Como obter as concentrações a partir dos números de mols: a concentração molar
é dada por
onde
é o número de mols de
e
é o volume em litros. Vamos calcular cada concentração usando os dados:
Concentração de
:
Concentração de
:
Concentração de
:
(Verifica: todas as divisões são simples e podem ser feitas sem calculadora.)
Passo 4
Substituir as concentrações na expressão de
e calcular passo a passo:
Escrevendo novamente a expressão:
Numerador:
Denominador (calcule em duas etapas):
Dividindo:
Arredondando com uma casa decimal (como indicado pelo
dado):
Observação rápida: em química muitas vezes tratamos
como adimensional (dividindo por uma concentração padrão), por isso normalmente não se insiste nas unidades; aqui usamos concentrações em mol·L^{-1} para calcular o valor numérico.
Passo 5
Resumo didático rápido para você lembrar na prova:
- Escreva a expressão de
diretamente a partir da equação balanceada (expoentes = coeficientes estequiométricos). - Converta mols em concentrações com
. - Substitua e faça as potências e multiplicações antes de dividir — assim evita confusão com casas decimais.
- Se aparecer um valor já fornecido (como
), use como referência para verificar seu cálculo.
Força aí — você já tem o passo a passo que dá direto na resposta e é fácil de fazer à mão!