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 $\mathrm{B (g)}$.
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: IAVE
Fonte: IAVE
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
Para responder ao comentário, por favor inicia sessão ou cria uma conta.
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.
Para responder ao comentário, por favor inicia sessão ou cria uma conta.
Para responder ao comentário, por favor inicia sessão ou cria uma conta.
Para responder ao comentário, por favor inicia sessão ou cria uma conta.
Para responder ao comentário, por favor inicia sessão ou cria uma conta.
Para comentar, por favor inicia sessão ou cria uma conta.