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Questão sobre equilíbrios químicos (Kp)
A constante de equilíbrio Kp da reação 2SO2(g) + O2(g) —- 2SO3(g) é 56000 a 350 ºC. As pressões parciais de SO2 e O2 em uma mistura são 0,350 atm e 0,762 atm, respectivamente, a temperatura de 350 ºC. Quando o equilíbrio for atingido, a pressão total da mistura será menor ou maior do que a soma das pressões iniciais (1,112 atm)?
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A Pressão de 1,112 atm é quando adicionou os reagentes e mediu-se esta pressão dando a pressão total. Se analisarmos pelo lado estequiométrico onde a reação não entraria em equilíbrio, a pressão de O2 é em excesso.
Inicio:
2SO2 + O2 —-> 2SO3
0,350 0,175+0,587 0
Pressão total= 1,112 atm
Porem, após um tempo de reação esta entra em equilíbrio e tanto forma os reagentes como os produtos da parcela estequimétrica. Não sabemos o quanto de pressão parcial de SO2, O2 e SO3 temos no equilíbrio. Nos temos o Kp=56000 e com este podemos tirar a constante de reação de cada parcela (alfa). Qundo encontrarmos alfa, e colocarmos na reação novamente saberemos o quanto temos de reagentes e produtos no equilíbrio, como mostra abaixo
Equilíbrio:
2SO2 + O2 2SO3
2SO2 = 0,350-0,350 x alfa
O2 = (0,175-0,175 x alfa)+0,587
2SO3 = 0,350 x alfa
Substitui estes na equação de Kp.
Kp = PSO3^2 / (PSO2^2 x PO2)
56000 = 0,350 x alfa / ((0,175-0,175 x alfa)+0,587)^2 x 0,350 x alfa)
Precisa realizar uma equação de segundo grau (aplicando Báscara) e encontrar as raízes de alfa, a raiz positiva é o que vale.
Achando o valor de alfa é só substituir na expressões:
2SO2 = 0,350-0,350 x alfa
O2 = (0,175-0,175 x alfa)+0,587
2SO3 = 0,350 x alfa
e saberá a pressão parcial dos reagentes e produtos. A pressão total será a soma das pressões parciais de cada um dos elementos. Desta forma saberá se será maior ou menor que 1,112 atm como dado no problema.
Com certeza é trabalhoso. Espero ter ajudado