Uma mistura 1:3 equimolar de N2 e H2 foi aquecida a 400°C e 50 atm até entrar em equilíbrio. A mistura de equilíbrio contém 30% de NH3. Dada a equação química que representa o processo: N2(g) + H2(g) = NH3(g). As pressões parciais de N2, H2 e NH3, em atm, são, respectivamente,
a) 17,5; 17,5 e 15
b) 8,75; 26,25 e 15
c) 17,5; 26,25 e 6,25
d) 8,3; 25,0 e 16,7
e) 16,6; 24,9 e 8,5
Essa questão é de um concurso e o gabarito apresenta a letra "B" como alternativa correta. Poderiam me auxiliar na resolução? Obrigada!
Olá, Comunidade!
Vocês devem ter notado que o site ficou um período fora do ar (do dia 26 até o dia 30 de maio de 2024).
Consegui recuperar tudo, e ainda fiz um UPGRADE no servidor! Agora estamos em um servidor dedicado no BRASIL!
Isso vai fazer com que o acesso fique mais rápido (espero )
Já arrumei os principais bugs que aparecem em uma atualização!
Mas, se você encontrar alguma coisa diferente, que não funciona direito, me envie uma MP avisando que eu arranjo um tempo pra arrumar!
Vamos crescer essa comunidade juntos
Grande abraço a todos,
Prof. Caju
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Prof. Caju
Físico-Química ⇒ Cálculo de Pressão Parcial no Equilíbrio Químico Tópico resolvido
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Ago 2016
01
07:53
Re: Cálculo de Pressão Parcial no Equilíbrio Químico
Temos o seguinte equilíbrio:
[tex3]N_{2(g)}+3 \ H_{2(g)} \rightleftharpoons 2 \ NH_{3(g)}[/tex3]
Sendo [tex3]n[/tex3] número de mols, podemos montar a seguinte tabela:
[tex3]\begin{array} {|c|c|c|c|} \hline & N_2 & H_2 & NH_3 \\ \hline inicio & 1 & 3 & 0 \\ \hline reação & n & 3n & 2n \\ \hline equilibrio & 1-n & 3-n & 2n \\ \hline \end{array}[/tex3]
Logo o número de mols total [tex3]n_T[/tex3] no equilíbrio será: [tex3]n_T=1-n+3-3n+2n=4-2n[/tex3]
O problema informa que no equilíbrio há 30% de gás amônia, então:
[tex3]0,3 \cdot (4-2n)=2n[/tex3]
[tex3]1,2-0,6n=2n[/tex3]
[tex3]1,2=2,6n[/tex3]
[tex3]n=\frac{1,2}{2,6}=\frac{6}{13} \ mol[/tex3]
Sabemos que a pressão parcial [tex3]p[/tex3] é dada por:
[tex3]p=X \cdot P[/tex3] , onde
[tex3]X[/tex3] é a fração molar e [tex3]P[/tex3] pressão total do sistema.
Portanto:
[tex3]p_{H_2}=X_{H_2} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{n_{H_2}}{n_T}\cdot P[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{3-3n}{4-2n} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{3-3 \cdot \frac{6}{13}}{4-2\cdot \frac{6}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{\frac{21}{13}}{4-\frac{12}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{\frac{21}{13}}{\frac{40}{13}}\cdot 50=\frac{21}{13}\cdot \frac{13}{40}\cdot 50=26,25 \ mol[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=X_{N_2} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{n_{N_2}}{n_T}\cdot P[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{1-n}{4-2n} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{1-\frac{6}{13}}{4-2\cdot \frac{6}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{\frac{7}{13}}{4-\frac{12}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{\frac{7}{13}}{\frac{40}{13}}\cdot 50=\frac{7}{13}\cdot \frac{13}{40}\cdot 50=8,75 \ mol[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=X_{NH_3} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{n_{NH_3}}{n_T}\cdot P[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{2n}{4-2n} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{2 \cdot \frac{6}{13}}{4-2\cdot \frac{6}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{\frac{12}{13}}{4-\frac{12}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{\frac{12}{13}}{\frac{12}{13}}\cdot 50=\frac{12}{13}\cdot \frac{13}{40}\cdot 50=15 \ mol[/tex3]
Espero ter ajudado!
[tex3]N_{2(g)}+3 \ H_{2(g)} \rightleftharpoons 2 \ NH_{3(g)}[/tex3]
Sendo [tex3]n[/tex3] número de mols, podemos montar a seguinte tabela:
[tex3]\begin{array} {|c|c|c|c|} \hline & N_2 & H_2 & NH_3 \\ \hline inicio & 1 & 3 & 0 \\ \hline reação & n & 3n & 2n \\ \hline equilibrio & 1-n & 3-n & 2n \\ \hline \end{array}[/tex3]
Logo o número de mols total [tex3]n_T[/tex3] no equilíbrio será: [tex3]n_T=1-n+3-3n+2n=4-2n[/tex3]
O problema informa que no equilíbrio há 30% de gás amônia, então:
[tex3]0,3 \cdot (4-2n)=2n[/tex3]
[tex3]1,2-0,6n=2n[/tex3]
[tex3]1,2=2,6n[/tex3]
[tex3]n=\frac{1,2}{2,6}=\frac{6}{13} \ mol[/tex3]
Sabemos que a pressão parcial [tex3]p[/tex3] é dada por:
[tex3]p=X \cdot P[/tex3] , onde
[tex3]X[/tex3] é a fração molar e [tex3]P[/tex3] pressão total do sistema.
Portanto:
[tex3]p_{H_2}=X_{H_2} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{n_{H_2}}{n_T}\cdot P[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{3-3n}{4-2n} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{3-3 \cdot \frac{6}{13}}{4-2\cdot \frac{6}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{\frac{21}{13}}{4-\frac{12}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{H_2}=\frac{\frac{21}{13}}{\frac{40}{13}}\cdot 50=\frac{21}{13}\cdot \frac{13}{40}\cdot 50=26,25 \ mol[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=X_{N_2} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{n_{N_2}}{n_T}\cdot P[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{1-n}{4-2n} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{1-\frac{6}{13}}{4-2\cdot \frac{6}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{\frac{7}{13}}{4-\frac{12}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{N_2}=\frac{\frac{7}{13}}{\frac{40}{13}}\cdot 50=\frac{7}{13}\cdot \frac{13}{40}\cdot 50=8,75 \ mol[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=X_{NH_3} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{n_{NH_3}}{n_T}\cdot P[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{2n}{4-2n} \cdot P[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{2 \cdot \frac{6}{13}}{4-2\cdot \frac{6}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{\frac{12}{13}}{4-\frac{12}{13}}\cdot 50[/tex3]
[tex3]p_{NH_3}=\frac{\frac{12}{13}}{\frac{12}{13}}\cdot 50=\frac{12}{13}\cdot \frac{13}{40}\cdot 50=15 \ mol[/tex3]
Espero ter ajudado!
Editado pela última vez por caju em 17 Jan 2020, 10:53, em um total de 2 vezes.
Razão: tex --> tex3
Razão: tex --> tex3
So many problems, so little time!
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