Question

Numa reação, há 0,249 mol de hidrogênio; 3,21 mol de nitrogênio e 6,42 mol de amônia. Esses reagentes estão num reator químico que tem a capacidade de 4,05 Litros e à temperatura de 4750C. Se a constante de equilíbrio da reação é 13 a esta temperatura, diga se o sistema está em equilíbrio químico. N2(g) 3 H2(g)  2 NH3(g)

Answer 1

A reação é:
N2(g) + 3H2(g) --> 2NH3(g)

Se a reação for elementar, a equação da velocidade da reação será:
v= k1.C(N2).C(H2)³ - k2.C(NH3)²
Quando em equilíbrio, a velocidade da reação é 0:
0= k1.C(N2).C(H2)³ - k2.C(NH3)²
Teremos:
k1.C(N2).C(H2)³ = k2.C(NH3)²

Sabemos que k1/k2=Kc (constante de equilíbrio), então:
k1/k2=C(NH3)²/[C(N2).C(H2)³]

Kc=C(NH3)²/[C(N2).C(H2)³]

Calculamos as concentrações:  C=n/V
C(N2)=3,21/4,05=0,7926mol/L
C(H2)=0,249/4,05=0,0615mol/L
C(NH3)=6,42/4,05=1,5852mol/L

Se o sistema estiver em equilíbrio, Kc deverá dar 13.
Substituímos os valores na equação:

Kc=1,5852²/[0,7926.0,0615³] ≈ 13630
O que é muito diferente de apenas 13, logo a reação não está em equilíbrio.

Espero ter ajudado =)