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Dificuldade: fácil

Considere uma reação química em fase gasosa traduzida pelo esquema

$$\mathrm{aA}(\mathrm{g})+\mathrm{bB}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons \mathrm{cC}(\mathrm{g})$$

em que a, b e c são os coeficientes estequiométricos das substâncias A, B e C, respetivamente.

Admita que, num reator com a capacidade de $1,00 \mathrm{~L}$, se introduziram, à temperatura $T$, $0,400 \mathrm{~mol}$ de $\mathrm{A(g)}$ e $0,400 \mathrm{~mol}$ de $\mathrm{B (g)}$.

Questão:

No quadro seguinte, estão registadas as quantidades das substâncias $\mathrm{A}, \mathrm{B}$ e $\mathrm{C}$ que existem no reator, num mesmo estado de equilíbrio do sistema, à temperatura $T$.

Calcule a constante de equilíbrio, $K_{\mathrm{c}}$, da reação considerada, à temperatura $T$.

Comece por determinar os coeficientes estequiométricos $\mathrm{a}, \mathrm{b}$ e $\mathrm{c}$.

Apresente todas as etapas de resolução.

Fonte: Exame - 2017, 1ª fase
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Tabela Periódica
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Formulário

Fonte: IAVE

Fonte: IAVE

Resolução do Exercício:

Observando a tabela e conhecendo as quantidades de matéria iniciais de cada elemento, é possível verificar a sua variação ao longo da reação.

$$\Delta n_A = 0,344 - 0,400 = -0,056 \text{ mol}$$$$\Delta n_B = 0,232 - 0,400 = -0,168 \text{ mol}$$$$\Delta n_C = 0,112 - 0,000 = 0,112 \text{ mol}$$

Os coeficientes estequiométricos da reação podem ser deduzidos através das proporções entre os módulos dos valores de variação da matéria dos elementos da reação.

$$\frac{|\Delta n_A|}{\Delta n_A} : \frac{|\Delta n_B|}{\Delta n_B} : \frac{|\Delta n_C|}{\Delta n_C} =\frac{0,056}{0,056} : \frac{0,168}{0,056} : \frac{0,112}{0,056} = 1:3:2$$

Assim sendo, os coeficientes estequiométricos das espécies a, b e c, são 1, 3 e 2, respetivamente.

Conhecendo as quantidades de matéria de cada elemento da reação em equilíbrio químico à temperatura T, assim como o volume do reator, é possível calcular as concentrações de todos os elementos nestas condições

$$C = \frac{n}{V} \quad \quad V = 1,00 \text{ L} = 1,00 \text{ dm}^3$$$$[A]_e = \frac{0,344}{1} = 0,344 \text{ dm}^{-3}$$$$[B]_e = \frac{0,232}{1} = 0,232 \text{ dm}^{-3}$$$$[C]_e = \frac{0,112}{1} = 0,112 \text{ dm}^{-3}$$

Com isto é possível calcular a constante de equilíbrio da reação à temperatura T.

$$K_c = \frac{[C]_e^2}{[A]_e[B]_e^3} = \frac{0,112^2}{0,0344 \times 0,232^3} \approx 2,92$$

Resposta: A constante de equilíbrio da reação é de 2,92.

Fonte: Mestre Panda

Assinala os critérios que a tua resposta incluiu corretamente:



Comentários

Adriana Rafaela Sousa
Criado em 15/05/2025 14:48

porque é que fazemos as contas com o n que reagiu de A (0,056 mol) e não com o de B??

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Mestre Panda Adriana Rafaela Sousa
Criado em 15/05/2025 21:16

Podes usar outra (B ou C), o importante é que uses sempre a mesma substância como base para calcular os coeficientes estequiométricos. Neste caso o A foi escolhido porque tem o menor valor absoluto entre as substâncias que reagem e por isso é mais prático para obter proporções simples.

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Adriana Rafaela Sousa Mestre Panda
Criado em 15/05/2025 21:35

ahh okok

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Adriana Rafaela Sousa
Criado em 15/05/2025 14:48

Não entendi como calculam os coeficientes

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Mestre Panda Adriana Rafaela Sousa
Criado em 15/05/2025 21:17

Ajustámos a resolução para ficar mais claro, diz se ficares com dúvidas!

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