Considere a seguinte reação:2CH4(g) <=> C2H2(g) + 3H2(g). A mistura reacional a 1700°C inicialmente contém [CH4]=0,115M. No equilíbrio a mistura contém [C2H2]=0,035M. Qual o valor da constante de equilíbrio?
Soluções para a tarefa
Resposta: O valor da constante de equilíbrio para a reação: 2 CH4(g) <=> C2H2(g) + 3H2(g) (1700 oC) estando inicialmente presente 0,115 mo/L de CH4 e no equilíbrio 0,035 mol/L de C2H2 é de Kc = 8,27 x 10^(-3)
Explicação:
Temos a seguinte reação ajustada:
2 CH4(g) <=> C2H2(g) + 3H2(g)
Início 0,115 0 0
Reage/Forma m n p
Equilíbrio x 0,035 y
No início temos 0,115 mol/L de metano e como a reação ainda não iniciou, nada temos de produtos ou seja concentração inicial de C2H2 = H2 = 0 mol/L
No equilíbrio temos 0,035 mol/L de C2H2.
Avaliando os coeficientes estequiométricos da reação temos que:
2 mol de C2H4 =======1 mol de C2H2 ===========3 mol de H2
x 0,035 y
x = 2 x 0,035 = 0,07 mol/L e y = 0,105 mol/L
A tabela fica:
2 CH4(g) <=> C2H2(g) + 3H2(g)
Início 0,115 0 0
Reage/Forma m n p
Equilíbrio 0,07 0,035 0,105
Se no equilíbrio temos 0,07 mol/L de C2H4, reagiu m = 0,115 – 0,07 = 0,045 mol/L
Se no equilíbrio temos 0,035 mol/L de C2H2, formaram-se n = 0+0,035 = 0,035 mol/L
Se no equilíbrio temos 0,105 mol/L de H2, formaram-se p = 0+0,105 mol/L.
A tabela fica:
2 CH4(g) <=> C2H2(g) + 3H2(g)
Início 0,115 0 0
Reage/Forma 0,045 0,035 0,105
Equilíbrio 0,07 0,035 0,105
A constante de equilíbrio é: K = [C2H2]x[H2]^3 / [CH4]^2
Substituindo os valores teremos:
Kc = 0,035 x (0,105)^3 / (0,07)^2
Kc = 0,035 x 0,00116 / 0,0049
Kc = 0,0000406 / 0,0049
Kc = 0,00827 = 8,27 x 10^(-3)