Suponha que a alimentação de um reator contém
mols
e nenhum
nem
e que a mistura reativa atinge o equilíbrio a 1105 K . Calcule a composição de equilíbrio e a conversão fracional do reagente limitante sabendo que nessa temperatura
.
Passo 1
Então, o enunciado diz o seguinte: a alimentação de um reator tem 1 mol de CO, 2 mol de H₂O e zero de CO₂ e H₂. A reação é
e a 1105 K a constante de equilíbrio é
Conteúdo: equilíbrio químico (constante
Passo 2
Montamos a tabela ICE (Inicial–Variação–Equilíbrio) em função de uma variável
, que vai ser a quantidade de CO que reage:
\
\
Espécie | Inicial (mol) | Variação | Equilíbrio (mol) |
---|---|---|---|
CO | 1 |
|
|
H₂O | 2 |
|
|
CO₂ | 0 |
|
|
H₂ | 0 |
|
|
Teoria: a constante de equilíbrio, para gases ideais, é
Como estamos só em mols num mesmo volume e pressão total constante, podemos usar diretamente as concentrações proporcionais aos mols.
Passo 3
Escrevemos a expressão de
em função de
:
Passo 4
Agora resolvemos algebricamente:
Passo 5
Com
, as quantidades no equilíbrio são:
O reagente limitante era o CO (1 mol), então a conversão fracional é
Resposta
Equilíbrio (mols):
Conversão fracional do CO (limitante):