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(UFV - Adapt.) Equilíbrio Químico

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(UFV - Adapt.) Equilíbrio Químico

Mensagem por Giovana Martins em Ter Out 20 2015, 21:05

Amônia pode ser preparada pela reação entre nitrogênio e hidrogênio gasosos, sob alta pressão, segundo a equação abaixo: 

N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)


A tabela abaixo mostra a variação da concentração dos reagentes e produtos no decorrer de um experimento realizado em sistema fechado, a temperatura e pressão constantes. 


Quais os valores de X e Y em mol/L?

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Re: (UFV - Adapt.) Equilíbrio Químico

Mensagem por Christian M. Martins em Qua Out 21 2015, 20:52

duas formas de calcular X e três formas de calcular Y.


- Usando as leis ponderais para calcular X e Y:

Pelo conhecimento da lei de Lavoisier, tem-se que a massa contida no recipiente é constante.

INTERVALO DE TEMPO 1:

Massa antes: 10(14*2)+10(1*2) = 300 gramas
Massa depois: 4(1*2)+4(14+3)+x = 300 ---> x = 224 gramas

X = 224/(14*2) = 8 mols.L^(-1)

INTERVALOS DE TEMPO 2 E 3:

Massa depois: 7(14*2)+1(1*2)+y = 300 ---> y = 102 gramas

Y = 102/(14+3) = 6 mols.L^(-1)


- Usando apenas conceitos de equilíbrio químico para calcular X e Y:

w ----------- 2w
z ----------- 4
4w = 2wz ---> w = 2

X = 10-w = 8 mols.L^(-1)

w ----------- 2w
3 ----------- Y
6w = wY ---> Y = 6 mols.L^(-1)


- Usando conhecimentos de equilíbrio químico somados a sistemas de equações para calcular Y:

Kc = [2a]/{[10-a][10-3a]}      (I)
Kc = [Y]/{[7][1]}                  (II)
2a = Y                                 (III)

Resolvendo o sistema encontra-se três possibilidades para a:

a1 = 0 e Y1 = 0
a2 = 3 e Y2 = 6
a3 = 31/3 e Y3 = 62/32

Repare que a1 e a3 não são válidos, já que um é nulo e o outro excede o valor possível para a (resultaria em concentração negativa, algo que não existe)

Adotando a = a2 = 3, portanto:

[N2] = 10-a = 7 mols.L^(-1)
[H2] = 10-3a = 1 mols.L^(-1)
Y = Y2 = [NH3] = 2a = 6 mols.L^(-1)

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Re: (UFV - Adapt.) Equilíbrio Químico

Mensagem por Endrik em Seg Jun 27 2016, 11:35

Usando apenas conceitos de equilíbrio químico para calcular X e Y:

w ----------- 2w
z ----------- 4
4w = 2wz ---> w = 2

X = 10-w = 8 mols.L^(-1)

w ----------- 2w
3 ----------- Y
6w = wY ---> Y = 6 mols.L^(-1)


Não entendi nada dessas regras de três. Não dá para deixar o cálculo menos poluído, com menos incógnitas?

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Re: (UFV - Adapt.) Equilíbrio Químico

Mensagem por hugo araujo Ontem à(s) 16:42

Endrik escreveu:Usando apenas conceitos de equilíbrio químico para calcular X e Y:

w ----------- 2w
z ----------- 4
4w = 2wz ---> w = 2

X = 10-w = 8 mols.L^(-1)

w ----------- 2w
3 ----------- Y
6w = wY ---> Y = 6 mols.L^(-1)


Não entendi nada dessas regras de três. Não dá para deixar o cálculo menos poluído, com menos incógnitas?

A proporção estequiometria da reação é: 1N2(g) + 3H2(g) <--> 2NH3(g)

No intervalo 1, 4 mols de NH3 foram formados, então:

1N2 ------ 2 NH3
    x -------4 NH3

x = 2 mols consumidos de N2. Restam, portanto, 10 - 2 = 8 mols de N2.

No intervalo 2, mais 1 mol de N2 e de H2, respectivamente, foram consumidos, ou seja, pelo princípio de Lavoisier, mais 2 mols serão adicionados ao produto: 4 + 2 = 6 mols de NH3.

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