Question

Num recipiente de 4,0 L foram misturados 1.0 mol de NO (g) e 1,0 mol de CO2 (g).Na temperatura de 25 graus cesius, a reação entrou em equilíbrio com Kc=3,6×10^-3. Calcule: A constante Kp e a composição do equilíbrio.

Answer 1

O Monóxido de Nitrogênio e o Dióxido de Carbono reagem para formar Dióxido de Nitrogênio e Monóxido de Carbono, de acordo com a equação:

$NO_{(g)} + CO_{2(g)} \Longrightarrow NO_{2(g)} + CO_{(g)}$

Com essa equação, podemos calcular a Constante Kp e montar a composição do equilíbrio.

Vamos começar por Kp.

A fórmula do Kp baseada em Kc é:

$Kp = Kc(RT)^{\Delta n}$

Onde:

R = Constante Universal dos Gases
T = Temperatura
Δn = Variação do Número de Mol

Perceba que, como o número de mols é igual em ambos os lados da equação, não ocorreu variação de número de mol. Logo, temos que elevar R e T na potência 0:

$Kp = Kc(RT)^0\\\\ Kp = Kc = 3.6 \times 10^{-3}$

Ou seja, Kp é exatamente igual a Kc, graças ao fato de não haver variação do número de mols na equação química.

Quanto à composição do equilíbrio, pode ser definida como a razão entre os produtos elevados a seus coeficientes e os reagentes elevados a seus coeficientes, ou seja:

$Kc = \frac{[NO_2]^1 \cdot [CO]^1}{[NO]^1[CO_2]^1}$

Se você quiser encontrar as concentrações dos produtos, pode usar os dados fornecidos pela questão, sabendo que 1 mol em 4 litros constitui solução 0,25M:

$3.6 \times 10^{-3} = \frac{[NO_2] \cdot [CO]}{[0.25] \cdot [0.25]} \\\\ 3.6 \times 10^{-3} = \frac{[X] \cdot [X]}{0.25 \cdot 0.25} \\\\ (3.6 \times 10^{-3} = \frac{X^2}{0.25^2}) \times 100 \\\\ 36 \times 10^{-2} = \frac{100X^2}{0.25^2} \\\\ \sqrt{36 \times 10^{-2}} = \sqrt{\frac{100X^2}{0.25^2}} \\\\ 6 \times 10^{-1} = \frac{10X}{0.25} \\\\ X = 6 \times 0.25 \times 10^{-2} \\\\ X = 1.5 \times 10^{-2} = 0.015M$