Question

O equilíbrio X2(g) + Y2(g)  2 XY (g) tem 0,13mols de X2 e 0,13mols de Y2 no
equilíbrio. Sabendo que o volume do reator é de 13,0L, diga qual concentração de equilíbrio
de XY. Admita kp igual a 1,3x10-13 a 400K.

Answer 1

Após a realização dos cálculos verificamos que a concentração no equilíbrio de [HY]= 3,6 x 10⁻⁹ moℓ/ℓ

Dados

X₂(g) + Y₂(g) ⇄ 2 XY(g)

n(X₂)= 0,13 moℓ

n(Y₂)= 0,13 moℓ

[XY]= ?

Kp= 1,3 x 10⁻¹³ a 400 K

- a constante é dada por:

$Kc=\dfrac{[XY]^{2} }{[X_{2}]\times~[Y_{2}]}$

- cálculo da concentração

$[X_{2} ]=\dfrac{0,13~mo\ell}{13~\ell} \\ \\ \\~[X_{2} ]=0,01~mo\ell/\ell\\ \\ \\~ [Y_{2} ]=\dfrac{0,13~mo\ell}{13~\ell} \\ \\ \\~[Y_{2} ]=0,01~mo\ell/\ell$

- cálculo do Kc

aplicar

$Kp=Kc\times(R\times~T)^{{\Delta~n}}$

onde

Kc = contante do equilíbrio em termos de concentração em mol/L;

Kp = contante do equilíbrio em termos de pressão;

R= constante geral dos gases (vale 0,082 para pressões em atm);

T = temperatura na escala Kelvin;

∆n = subtração entre os coeficientes dos produtos pelos coeficientes dos reagentes.

$1,3\times10^{-13} =Kc\times(0,082\times~400)^{{2-2}}\\ \\ ~1,3\times10^{-13} =Kc\times 1\\ \\ Kc=1,3\times10^{-13}$

- cálculo da concentração [XY]

aplicar

$Kc= \dfrac{[Prod]^{x} }{[Reag]^{x} }$  onde [Prod]= concentração molar dos produtos, [Reag]= concentração molar dos reagentes, x= coeficiente estequiométrico da reação balanceada;

$Kc=\dfrac{[XY]^{2} }{[X_{2} ]\times[Y_{2} ]} \\ \\ \\~[XY]^{2} =1,3\times10^{-13} \times0,01\times0,01\\ \\ \~[XY]^{2} =1,3\times10^{-13}\times10^{-4} \\ \\ ~[XY]^{2} =1,3\times10^{-17}\\ \\~[XY]=\sqrt{1,3\times10^{-17}} \\ \\ ~[XY]=3,6\times10^{-9}~mo\ell/\ell$

- Kc é a relação entre as concentrações molares dos produtos e dos reagentes e é um número adimensional;

- tanto Kc quanto Kp são adimensionais, isto é, não são expressos usando unidades ligadas a alguma grandeza, mas são expressos somente pelos números puros.

- além disso, ambos só variam com a variação da temperatura, sendo característicos para cada reação.

- somente as substâncias gasosas participam da expressão de Kp

- substâncias sólidas não participam da expressão de Kc, porque a concentração em quantidade de matéria de uma substância no estado sólido é constante, seu valor já está incluso no próprio valor de Kc e não é preciso escrevê-lo na expressão

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