constante de equilibrio

por jessicajessica Seg 17 Set 2012, 22:54

A reação a seguir é usada para obtenção industrial de H2:

CO+H2O=CO2+H2

Em um experimento, foram colocados 1 mol de CO e 1 mol de H2O em um reator de 50 litros. Qual a molaridade de cada substancia existente em uma mistura em equilibrio a 1000 graus? A constante de equilíbrio, Kc, a essa temperatura, é 0,58.

por puiff Seg 17 Set 2012, 23:22

Começando com a concentração molar inicial:

$\left ( CO \right )=\left ( H2O \right )=\frac{1 mol}{50 l}=0,02mol/l$

Agora vamos considerar que a variação de CO e H2O vale x.

CO + H2O = CO2 + H2
0,02 0,02 - -
-X -X X X
(0,02-X) (0,02-X) X X

Fazendo a substituição por Kc :
$Kc=\frac{\left ( CO2 \right ).\left ( H2 \right )}{\left ( CO \right ).\left ( H2O \right )}=\frac{X.X}{(0,02-X)(0,02-X)}=0,58$

$\sqrt{0,58}=\sqrt{\frac{X^{2}}{(0,02-X)^{2}}}$

$0,76=\frac{X}{0,02-X}$

$X=\frac{0,02.0,76}{1,76}=0.0086=8,6.10^{-3}$

No equilíbrio a 1000C

CH2=H2=8,6.10^-3 mol/l
CO=H2O=0,02-X=0,02-0,0086=1,14.10^-2 mol/l

por Diegomedbh Seg 17 Set 2012, 23:44

Olá Jéssica,

Vamos inicialmente calcular a molaridade inicial

$Mol=\frac{1}{50}=\boxed{0,02\mol}$

Temos que:

$CO+H_2O\rightarrow CO_2+H_2$

Início da reação há: $0,02 \ mol \ de \ CO \ ; \ 0,02mol \ de \ H_2O \ e\ 0 \ mol \ de \ CO_2 ; \; 0\ mol\ de\ H_2$

Reação: $reagem\ x \ mol \ de \ CO \ ; \ xmol \ de \ H_2O \ e\ se\ formam\ x \ mol \ de \ CO_2 ; \; x\ mol\ de\ H_2$

Equilíbrio: restam e se formam

$(0,02-x) \ mol \ de \ CO \ ; \ (0,02-x) \ mol \ de \ H_2O \ \\\\e\ x \ mol \ de \ CO_2 ; \; x\ mol\ de\ H_2$

Da expressão de Kc

$Kc = \frac{[CO_2 ].[H_2]}{[CO]\cdot[H_2O]}$

$0,58 = \frac{(x)^2}{(0,02-x)^2}$

$\sqrt{0,58} = \frac{x}{0,02-x}$

Basta isolar x fazendo as devidas aproximações e substituir na linha correspondente a situação de equilíbrio!

Espero ter ajudado!

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