Na reação:
é o reagente limitante, com pressão inicial de 90 kPa . Quais as pressões parciais de C e de D após (a)
, (b)
e (c)
da reação?
Passo 1
O enunciado fornece a reação
e diz que
é o reagente limitante. Foi dada a pressão parcial inicial de
:
kPa. Pede-se as pressões parciais de
e de
após (a)
, (b)
e (c)
da reação.
Informações/assunções adotadas (porque não estão explicitadas no enunciado): as pressões parciais iniciais de e
são
kPa;
está em excesso (logo não limita); temperatura e volume do sistema são constantes durante a reação (condição necessária para relacionar pressões e quantidades de matéria). Essas assunções serão usadas para calcular as pressões dos produtos.
Informações/assunções adotadas (porque não estão explicitadas no enunciado): as pressões parciais iniciais de
Passo 2
Conceito importante que usamos (aula curta): por que podemos usar pressões em vez de moles? Pelo gás ideal:
Se a temperatura
e o volume
são constantes, então
ou seja, a pressão parcial de cada espécie é proporcional ao número de mols dessa espécie. Na prática isso nos permite trabalhar diretamente com variações de pressão como se fossem variações de mols — uma ferramenta ótima para resolver este tipo de problema sem ter que entrar em mols, massa molar, etc. Exemplo rápido: se eu tinha pressão de 10 kPa de
e consome 30% dela, a pressão remanescente é
kPa.
Passo 3
Traduzindo a estequiometria para variações de pressão: a reação consome
e
e forma
e
com os coeficientes
Se
reage numa fração
(por exemplo
para
), a quantidade (e portanto a pressão) de
consumida é
. Pela estequiometria: para cada
mol (ou unidade de pressão equivalente) de
consumido forma-se
de
e
de
. Logo, em termos de pressão:
- variação de
: , - variação de
: , - variação de
: .
Como assumimos
, as pressões desses produtos após reação são
Aqui
kPa é a pressão inicial dada.
Passo 4
Aplicando as fórmulas para (a)
(ou seja
):
Interpretação rápida: reagiu
kPa de
, então formou-se
kPa de
e
kPa de
.
Passo 5
Aplicando as fórmulas para (b)
(ou seja
):
Passo 6
Aplicando as fórmulas para (c)
(ou seja
):
Resposta
(a)
,
(b) ,
(c) ,
(b)
(c)