Question

Em um recipiente fechado de 2 L de capacidade, encontram-se 10,8 g de H2O, 12 g de H2 e 9,6 g de O2 em equilíbrio e a 300oC. Qual o valor da constante do equilíbrio em termos de pressão (Kp) desse sistema? (Dados: Massas molares: H2O = 18g/mol; H2 = 2g/mol e O2 = 32g/mol; constante geral dos gases (0,082atm.L/mol.K).
2H2(g) + O2(g)→ 2H2O(v)
A) 0,014 atm-1 B) 0,0014 atm-1 C) 0,14 atm-1 D) 1,4 atm-1 E) 0,00014 atm-1

Answer 1

Olá, tudo bem?

Utilizando os dados fornecidos na questão, temos:  Temperatura: 300 ºC, que, em Kelvin (somando com 273), corresponde a 573 K.

Massa da água = 10,8 g

Massa molar da água = 18 g/mol

Massa do H2 = 12 g

Massa molar do H2 = 2 g/mol

Massa do O2 = 9,6 g

Massa molar do O2 = 32g/mol

Agora, para determinar o valor do Kp do sistema, devemos realizar os seguintes passos:

1) Determinar o número em mol de cada gás dividindo a massa fornecida pela massa molar:

H2O = 10,8/18 = 0,6 mol

H2 = 12/2 = 6 mol

O2 = 9,6/32 = 0,3 mol

2) Determinar o valor da pressão de cada gás utilizando o valor do volume (2 L), a constante geral dos gases (R) e a temperatura (em Kelvin) na expressão de Clapeyron.

H2O  - P . V = n . R . T

P . 2 = 0,6 . 0,082 . 573

2P = 28,19

P = 14,09  atm

H2  - P . V = n . R . T

P . 2 = 6 . 0,082 . 573

2P = 281,92

P = 140,96 atm

O2  - P . V = n . R . T

P . 2 = 0,3 . 0,082 . 573

2P = 14,09

P = 7,04 atm

3) Determinar o valor do Kp da reação 2 H2(g) + O2(g)→ 2 H2O(v

$K_{p} = \frac{(pH_{2}O)^{2}}{(pH_{2})^{2}(pO_{2})}$

$K_{p} = \frac{(14,09)^{2}}{(140,96)^{2}(7,04)}$

$K_{p} = \frac{198,53}{139882,84}$

Kp = 1,4 . 10⁻³ ou 0,0014 atm-1

Resposta: alternativa B