Question

Um dos processos industriais de obtenção do gás hidrogênio é representado a
seguir:
3Feu+41,0, P Fe0am + 4H20
A 300°C, coloca-se 10 mols de Fe e 20 mols de vapor de água. Ao se atingir o equilíbrio, observa-se a.
presença de 12 mois de vapor de água. A constante de equilíbrio Kc.​

Answer 1

A constante de equilíbrio da reação será 5,06.

Considerando que a reação de obtenção do gás hidrogênio balanceada é:

3 Fe(s) + 4H2O(g) → Fe3O4(s) + 4H2(g) (∆H>0)

Para calcular a constante de equilíbrio dessa reação devemos dividir a concentração dos produtos elevados aos seus coeficientes, pela concentração dos reagentes formados.

Seguindo a proporção da reação podemos observar que 8 mols de vapor de água reagem, restando a presença de 12 mols de H₂O, e formam 8 mols de H2 e 2 mols de Fe3O4(s), sendo assim a quantidade reagida de Fe(s) será de 6 mols, e a restante será de (10 - 6) = 4 mols.

[Fe] = 4 mols/V

[Fe3O4] = 2 mols/V

[H2] = 8 mols/V

[H₂O] = 12 mols/V

Desconsiderando as concentrações dos sólidos, temos o equilíbrio entre a água e o gás formado será de:

kc = [prod] / [reag]

kc = [H2]⁴ / [H₂O]⁴

kc = [8/V]⁴ / [12/V]⁴ = 12⁴/8⁴ = 5,06

Espero ter ajudado!