Suponha que você tenta preparar
a partir de
e
. Talvez você precise conhecer a composição no equilíbrio. Você planeja transferir uma mistura de 0,482 mols de
e 0,933 mols de
para um balão de reação de volume 10,0 L com formação de
em
para a reação:
Calcule as pressões parciais dos gases na mistura em equilíbrio.
Passo 1
Beleza, então o exercício diz: você mistura 0,482 mol de N₂ e 0,933 mol de O₂ num balão de 10,0 L a 800 K e ocorre a reação
O equilíbrio tem constante em pressão
Conteúdo que vamos usar:
- Lei dos gases ideais (
) pra transformar número de mol em pressão parcial. - Constante de equilíbrio em termos de pressões (
) e como montar a expressão de equilíbrio. - Método de aproximação para K muito pequeno (reação quase não avança).
Passo 2
Definindo as quantidades no equilíbrio usando o grau de reação
:
- N₂ inicial:
mol → no equilíbrio - O₂ inicial:
mol → no equilíbrio - N₂O inicial:
→ no equilíbrio
Pela lei dos gases ideais, a pressão parcial de cada gás é
com
Calculamos antes o fator
Passo 3
Agora montamos a expressão de
para a reação
Substituindo
onde
atm/mol. Note que as potências de
simplificam e sobra
Passo 4
Como
é super pequeno, a reação quase não anda. A gente supõe
e
, logo:
e
.
Substituindo na expressão:
Substituindo na expressão:
Daí isolamos
Isso é um número ínfimo: praticamente não formou N₂O.
Passo 5
Agora calculamos as pressões parciais no equilíbrio:
- Para N₂:
- Para O₂:
- Para N₂O:
Resposta
p_{N₂} ≈ 3,17 atm
p_{O₂} ≈ 6,13 atm
p_{N₂O} ≈ 1,4×10⁻¹³ atm
p_{O₂} ≈ 6,13 atm
p_{N₂O} ≈ 1,4×10⁻¹³ atm