Em um recipiente foram adicionadas quantidades conhecidas de
e de
, deixando que o sistema alcançasse o equilíbrio de reação a 1000 K e 2,00 bar (pressão total), segundo a reação em fase gasosa,
As frações molares
na mistura em equilíbrio obtidas foram iguais a
Escreva a expressão (literal) da constante de equilíbrio em termos de pressão parcial
e determine o valor dessa constante para a reação na temperatura dada.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular a questão. A reação em fase gasosa é
Estamos a 1000 K e 2,00 bar de pressão total e, no equilíbrio, as frações molares valem
O que precisamos:
- Saber como se define a constante de equilíbrio em termos de pressões parciais (
). - Calcular o valor numérico de
a partir dessas frações e da pressão total.
Passo 2
Teoria do
: para uma reação genérica
a constante em pressão é
onde
é a pressão parcial de cada gás. Aqui, como temos padrão de 1 bar, a forma reduzida (adimensional) é chamada de
, mas basta usar as pressões em bar porque dividimos todas por 1 bar.
Passo 3
Agora, como é que a gente acha cada pressão parcial?
- Pressão total:
bar. - Fração molar de cada gás:
. - Relação entre fração molar e pressão parcial (lei dos gases ideais em mistura):
Então:
Passo 4
Agora monta a expressão de
pra nossa reação:
$$K_p^o ;=;\frac{\bigl(P_{\mathrm{SO}3}\bigr)2}{\bigl(P_{\mathrm{SO}_2}\bigr)2,\bigl(P{\mathrm{O}_2}\bigr)}
=\frac{(0{,}88)2}{(0{,}62)2,(0{,}50)}.K_p^o = \frac{0{,}7744}{0{,}1922} \approx 4{,}03.$$
Resposta
A expressão de
em termos de pressões parciais é
e o valor numérico a 1000 K e 2,00 bar é aproximadamente