A reação a seguir atinge o equilíbrio a
e 3 bar:
Se o sistema inicialmente contiver
de hidrogênio para cada mol de acetaldeído, qual será a sua composição no equilíbrio? Qual seria o efeito de reduzir a pressão para 1 bar? Considere gases ideais.
Resp.
Resp.
Passo 1
O enunciado trata da reação gasosa
que atinge o equilíbrio a
e pressão total de 3 bar. Foi dado que o sistema parte de 1 mol de acetaldeído para 1,5 mol de hidrogênio e 0 mol de etanol. Queremos achar as composições em frações molares
no equilíbrio a 3 bar e em seguida verificar o efeito de reduzir a pressão para 1 bar. Para isso usaremos gases ideais, tabela ICE e a expressão de
, cujo valor a
vale aproximadamente
.
Passo 2
Montamos a tabela ICE (inicial–variação–equilíbrio) em mols:
O número total de mols no equilíbrio é
Passo 3
A constante de equilíbrio em termos de pressões parciais é
Logo
Usando
, obtemos a relação
Passo 4
Para
bar e
temos a equação em
:
Resolvendo numericamente (busca de raiz), obtém-se
Passo 5
Com
o total de mols é
, e as frações molares ficam
Passo 6
Mantendo
mas reduzindo
para 1 bar, repetimos
cuja solução física é
. Então
e
A queda de pressão empurra o equilíbrio para o lado de maior número de mols (reagentes), diminuindo a conversão em etanol.
Resposta
Para
:
bar
Para
bar