As pressões parciais dos reagentes e produtos de uma reação foram monitoradas ao longo do tempo.

Determine a constante de equilíbrio da reação balanceada com os menores coeficientes inteiros.

Gabarito 3F.40

Temos 1 curva decrescente, então temos um reagente sendo consumido, e temos 2 curvas crescentes, então temos dois produtos sendo formados. A reação será da forma: A(g)B(g)+C(g)\ce{{\color{blue}A}(g)<=>{\color{red}B}(g) + {\color{green}C}}(g) As pressões parciais no equilíbrio serão as pressões após as curvas se estabilizarem em um valor fixo, isso indica que o equilíbrio foi atingido. Cálculo das pressões de cada substância no equilíbrio: PA=17,5 kPa\ce{{\color{blue}P_A}}=\pu{17,5 kPa} PB=5 kPa\ce{{\color{red}P_{B}}}=\pu{5 kPa} PC=10 kPa\ce{{\color{green}P_C}}=\pu{10 kPa} Fazendo o quadrinho de equilíbrio para descobrir a proporção estequiométrica: aAbBcCinıˊcio27,500reac¸a˜oax+bx+cxfinal27,5axbxcx\begin{matrix}&a\ce{{\color{blue}A}}&\ce{<=>}&b\ce{{\color{red}B}}&c\ce{{\color{green}C}} \\ \text{início}&27,5&&0&0 \\ \text{reação}&-ax&&+bx&+cx \\ \text{final}&27,5-ax&&bx&cx\end{matrix} Ficamos com: 27,5ax=17,5ax=1027,5-ax=17,5\therefore ax=10 bx=5bx=5 cx=10cx=10 Relacionando os coeficientes a2=b1=c2\frac{a}{2}=\frac{b}{1}=\frac{c}{2} Então a reação balanceada será: 2A1B+2C\ce{2{\color{blue}A}<=>1{\color{red}B} + 2{\color{green}C}} Passando as pressões para atm: PA=17,5 kPa=0,175 atm\ce{{\color{blue}P_A}}=\pu{17,5 kPa}=\pu{0,175 atm} PB=5 kPa=0,05 atm\ce{{\color{red}P_{B}}}=\pu{5 kPa}=\pu{0,05 atm} PC=10 kPa=0,1 atm\ce{{\color{green}P_C}}=\pu{10 kPa}=\pu{0,1 atm} Cálculo da constante de equilíbrio: K=(PXB)X1(PXC)X2(PXA)X2K=\frac{\ce{(P_{B})^{1}(P_{C})^{2}}}{\ce{(P_{A})^{2}}} K=(0,05)(0,1)2(0,175)2K=\frac{(0,05)(0,1)^{2}}{(0,175)^2} K=0,016\boxed{K=0,016}