Físico-Química ⇒ Estudo dos gases Tópico resolvido

[FISMAQUIM]

10 mols de hidrogênio e 8,0 mols de oxigênio colocados num recipiente de 10,0 L, mantido à temperatura T, onde já existia um catalisador. Ocorre a reação que se indica a seguir, com o consumo total de um dos reagentes:

[tex3]H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}[/tex3]

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[tex3]H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}[/tex3]

[tex3]\rightarrow[/tex3]

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[tex3]\rightarrow[/tex3]

[tex3]H_{2}O_{(v)}[/tex3]

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[tex3]H_{2}O_{(v)}[/tex3]

O volume do recipiente é então reduzido para 5,0 L, mantendo-se a temperatura T. Qual a variação da pressão em função da pressão inicial P no final da experiência?

Resposta: [tex3]\Delta P[/tex3]

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[tex3]\Delta P[/tex3]

= 4/9 P

[LucasPinafi]

Veja que o hidrogênio é o reagente limitante. Logo, 10 mols de hidrogênio são consumidos, utilizando 5,0 mols de oxigênio, formando 10 mols de água. O número total de mols é de 3,0 + 10,0 = 13,0 mols. Agora,
[tex3]pV = n RT \Longrightarrow \begin{cases} p_i v_i = n_i RT \\ p_i v_f = n_f R T \end{cases} \therefore \frac{p_f v_f}{p_i v_i} = \frac{n_f}{n_i}[/tex3]

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[tex3]pV = n RT \Longrightarrow \begin{cases} p_i v_i = n_i RT \\ p_i v_f = n_f R T \end{cases} \therefore \frac{p_f v_f}{p_i v_i} = \frac{n_f}{n_i}[/tex3]

, de forma que [tex3]p_f = \frac{n_f p_i v_i}{n_i v_f} = \frac{13,0 \cdot P \cdot 10,0}{18,0 \cdot 5,0} = \frac{13P}{9}[/tex3]

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[tex3]p_f = \frac{n_f p_i v_i}{n_i v_f} = \frac{13,0 \cdot P \cdot 10,0}{18,0 \cdot 5,0} = \frac{13P}{9}[/tex3]

[tex3]\Delta P = p_f - p_i = \frac{13P}{9} - P = \frac{4P}{9}[/tex3]

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[tex3]\Delta P = p_f - p_i = \frac{13P}{9} - P = \frac{4P}{9}[/tex3]