7. A uma temperatura de 727°C, em um recipiente de 500mL encontram-se em condições de equilíbrio 0,48g de NO2 e 2g de N2O4. (Massas atômicas: N=14; O=16) NO2(g) N2O4(g) Calcule: a) A constante de equilíbrio (KC). b) A constante de equilíbrio em função das pressões (KP).

Question

7. A uma temperatura de 727°C, em um recipiente de 500mL encontram-se em condições de equilíbrio 0,48g de NO2 e 2g de N2O4. (Massas atômicas: N=14;...

Ed · Answer

Para resolver essa questão, é necessário utilizar os conceitos da estequiometria e do equilíbrio químico. Dado que temos as massas de NO2 e N2O4, podemos calcular as concentrações em mol/L de cada substância.

1. Calcular as concentrações em mol/L:
- NO2: 
   Massa molar NO2 = 14 (N) + 2x16 (O) = 46 g/mol
   Mol NO2 = 0,48g / 46 g/mol = 0,0104 mol
   Concentração NO2 = 0,0104 mol / 0,5 L = 0,0208 mol/L

- N2O4:
   Massa molar N2O4 = 2x14 (N) + 4x16 (O) = 92 g/mol
   Mol N2O4 = 2g / 92 g/mol = 0,0217 mol
   Concentração N2O4 = 0,0217 mol / 0,5 L = 0,0434 mol/L

2. Escrever a expressão da constante de equilíbrio (Kc):
   N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)
   Kc = [NO2]^2 / [N2O4]

3. Calcular a constante de equilíbrio (Kc):
   Kc = (0,0208)^2 / 0,0434 ≈ 0,01

4. Calcular a constante de equilíbrio em função das pressões (Kp):
   Kp = Kc * (RT)^Δn
   Onde R é a constante dos gases ideais, T é a temperatura em Kelvin e Δn é a variação no número de mols de gases entre produtos e reagentes.

Como a temperatura é 727°C, precisamos converter para Kelvin:
727°C + 273 = 1000 K

Δn = (2 - 1) = 1 (porque há um mol a mais de gás nos produtos do que nos reagentes)

Substituindo na fórmula:
Kp = 0,01 * (0,0821 * 1000)^1 ≈ 8,21

Portanto, a) A constante de equilíbrio (Kc) é aproximadamente 0,01 e b) A constante de equilíbrio em função das pressões (Kp) é aproximadamente 8,21.

Química Analítica

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1. Acerte e escreva as expressões da constante de equilíbrio para as seguintes equações:
a) SO2(g) + O2(g) SO3(g) d) N2O5(g) NO2(g) + O2(g)
b) HI(g) H2(g) + I2(g) e)C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
c) N2(g) + O2(g) NO(g)

2. O poluente dióxido de enxofre converte-se em trióxido de enxofre por reação como: 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3 ΔH = -198 KJ Sobre esse equilíbrio, realizado em recipiente fechado, qual o efeito de: a) Adicionar SO2? c) Aumentar a temperatura? b) Remover O2? d) Aumentar a pressão?

4. O valor de Kc para a reação PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) é igual a 1,77 a 250°C. Um recipiente de 4,50 litros contém 5,22 x 10-3 mol de PCl5, 0,288 mol de PCl3 e 0,144 mol de Cl2 a 250°C. O sistema está em equilíbrio?

5. Para o equilíbrio: 2NOCl(g) ↔ 2NO(g) + Cl2(g) O valor da constante do equilíbrio Kc é 3,75 x 10-6 a 796°C, Calcular Kp para esta reação nesta temperatura.

8. Um certo sistema em equilíbrio A + B ↔ C + D apresenta Kc = 4 a 100º C. Se reagirem 5 moles de A e 5 moles de B num recipiente de 2 dm3 (2 l). a) Quantas moles de C e D formarão? b) Quantas moles de A e B ficam sem reagir?

12. As substâncias HI, H2 e I2 são colocadas num recipiente a 458°C. No equilíbrio, [HI] = 0,360 mol/L e [I2] = 0,150 mol/L. Qual é a concentração de equilíbrio de [H2] nesta temperatura? [Kc para a reação 2HI(g) ↔ H2(g) + I2(g) é igual a 2,06 x 10-2 a 458°C.]

13. O valor de Kc para o equilíbrio PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) é 0,0211 a 160°C. Na experiência, à mesma temperatura e após equilíbrio encontram-se as seguintes concentrações das espécies gasosas: [PCl3] = 0,0466 mol/L e [Cl2] = 0,0123 mol/L. Calcule a concentração de PCl5.

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1. Acerte e escreva as expressões da constante de equilíbrio para as seguintes equações:a) SO2(g) + O2(g) SO3(g) d) N2O5(g) NO2(g) + O2(g)b) HI(g) H2(g) + I2(g) e)C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)c) N2(g) + O2(g) NO(g)

2. O poluente dióxido de enxofre converte-se em trióxido de enxofre por reação como: 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3 ΔH = -198 KJ Sobre esse equilíbrio, realizado em recipiente fechado, qual o efeito de: a) Adicionar SO2? c) Aumentar a temperatura? b) Remover O2? d) Aumentar a pressão?

4. O valor de Kc para a reação PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) é igual a 1,77 a 250°C. Um recipiente de 4,50 litros contém 5,22 x 10-3 mol de PCl5, 0,288 mol de PCl3 e 0,144 mol de Cl2 a 250°C. O sistema está em equilíbrio?

5. Para o equilíbrio: 2NOCl(g) ↔ 2NO(g) + Cl2(g) O valor da constante do equilíbrio Kc é 3,75 x 10-6 a 796°C, Calcular Kp para esta reação nesta temperatura.

8. Um certo sistema em equilíbrio A + B ↔ C + D apresenta Kc = 4 a 100º C. Se reagirem 5 moles de A e 5 moles de B num recipiente de 2 dm3 (2 l). a) Quantas moles de C e D formarão? b) Quantas moles de A e B ficam sem reagir?

12. As substâncias HI, H2 e I2 são colocadas num recipiente a 458°C. No equilíbrio, [HI] = 0,360 mol/L e [I2] = 0,150 mol/L. Qual é a concentração de equilíbrio de [H2] nesta temperatura? [Kc para a reação 2HI(g) ↔ H2(g) + I2(g) é igual a 2,06 x 10-2 a 458°C.]

13. O valor de Kc para o equilíbrio PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) é 0,0211 a 160°C. Na experiência, à mesma temperatura e após equilíbrio encontram-se as seguintes concentrações das espécies gasosas: [PCl3] = 0,0466 mol/L e [Cl2] = 0,0123 mol/L. Calcule a concentração de PCl5.

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a) SO2(g) + O2(g) SO3(g) d) N2O5(g) NO2(g) + O2(g)
b) HI(g) H2(g) + I2(g) e)C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
c) N2(g) + O2(g) NO(g)