Dois mols de moléculas H2(g), são misturados com 1 mol de moléculas O2(g) num recipiente de 500 ml de capacidade. Determine o valor da constante Kc para a formação de H2O(g), sabendo que 80% do H2(g) reagem
Soluções para a tarefa
2H2(g) + O2(g) --> 2H2O(g)
Pela equação, a proporção estequiométrica dos reagente é de 2mols de H2 para 1mol de O2. Como temos exatamente isso de quantidade de reagentes, então não temos reagente em excesso.
A equação global da velocidade da reação, considerando ela elementar, fica:
v= k1.C(H2)².C(O2) - k2.C(H2O)²
Quando em equilíbrio, a velocidade é 0:
0= k1.C(H2)².C(O2) - k2.C(H2O)²
Assim:
k1.C(H2)².C(O2) = k2.C(H2O)²
Como k1/k2 = Kc, teremos:
Kc=C(H2O)²/[C(H2)².C(O2)]
é dito que no equilíbrio, 80% do H2(g) reagiu, e 80% de 2mols resulta em 1,6mols. Na proporção, reagirá 0,8mols de oxigênio e formará 1,6mols de H2O. Fazendo uma tabela:
Comp. Inicio Reação Final
H2(g) 2 -1,6 2-1,6=0,4mol
O2(g) 1 -0,8 1-0,8=0,2mol
H2O(g) 0 +1,6 0+1,6=1,6mol
Calculamos as concentrações em equilíbrio:
C=n/V V=500mL=0,5L
C(H2)=0,4/0,5=0,8mol/L
C(O2)=0,2/0,5=0,4mol/L
C(H2O)=1,6/0,5=3,2mol/L
Substituindo na equação:
Kc=C(H2O)²/[C(H2)².C(O2)]
Kc=3,2²/[0,8².0,4]=10,24/0,256= 40 [L/mol]
Espero ter ajudado =)
Podemos afirmar que o valor da constante Kc para a formação de H2O(g), sabendo que 80% do H2(g) reagem é equivalente a 40 [L/mol].
- Podemos começar escrevendo a reação que ocorre:
2H2(g) + O2(g) --> 2H2O(g)
- Pela equação, podemos observar a proporção estequiométrica dos reagente:
2mols de H2 para 1mol de O2.
- Observe que não temos reagente em excesso.
A equação global da velocidade da reação, sendo ela elementar, é:
v= k1.C(H2)².C(O2) - k2.C(H2O)²
No equilíbrio, a velocidade é 0:
0= k1.C(H2)².C(O2) - k2.C(H2O)²
Por isso:
k1.C(H2)².C(O2) = k2.C(H2O)²
Como
k1/k2 = Kc,
teremos:
Kc=C(H2O)²/[C(H2)².C(O2)]
como sabemos, no equilíbrio:
- 80% do H2(g) reagiu, e
- 80% de 2mols resulta em 1,6mols.
Na proporção, reagirá 0,8mols de oxigênio e formará 1,6mols de H2O:
Comp. Inicio Reação Final
H2(g) 2 -1,6 2-1,6=0,4mol
O2(g) 1 -0,8 1-0,8=0,2mol
H2O(g) 0 +1,6 0+1,6=1,6mol
Concentrações em equilíbrio:
C=n/V
V=500mL=0,5L
C(H2)=0,4/0,5=0,8mol/L
C(O2)=0,2/0,5=0,4mol/L
C(H2O)=1,6/0,5=3,2mol/L
Substituindo:
Kc=C(H2O)²/[C(H2)².C(O2)]
Kc=3,2²/[0,8².0,4]
Kc=10,24/0,256
Kc= 40 [L/mol]
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