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Os catalisadores usados em automóveis visam diminuir a liberação de gases tóxicos para a atmosfera, provenientes

FerSilva

- Química

Os catalisadores usados em automóveis visam diminuir a liberação de gases tóxicos para a atmosfera, provenientes da queima incompleta do combustível, dentre eles os óxidos de nitrogênio, nox (g), e o monóxido de carbono, co(g).
uma das reações que ocorre nos catalisadores é: co(g) + no(g)< => co2(g) +n2(g) h < 0, que, embora seja espontânea, é muito lenta. para acelerar a reação, a mistura gasosa passa por condutores de cerâmica impregnados de óxido de alumínio, al2o3 (s), e uma liga de paládio e sódio.

em relação a esta reação em equilíbrio, responda os itens abaixo.

a) em um recipiente de 10l a 27°c foram colocados, inicialmente, 5 mol de co(g) e 2 mol de no (g). o equilíbrio foi estabelecido em 90% de no(g) reagiu.
qual a pressão parcial de cada gás no sistema em equilíbrio químico? ?

b) calcule a constante de equilíbrio em função das pressões parciais.

c) calcule a constante de equilíbrio em função das concentrações molares.

d) em que sentido o equilíbrio químico se desloca quando a temperatura aumenta?

1 Resposta

Ivansouza

Olá!

a) Temos que a reação balanceada é a seguinte:

2 CO_{(g)} + 2 NO_{(g)}2 CO_{2(g)} + N_{2(g)}

De acordo com a equação química balanceada, no equilíbrio, 2 moles de NO e CO serão consumidos para formar 2 moles de CO_{2} e 1 mol de N_{2}. Como foi consumido 1,8 moles de NO (90% da quantidade inicial), temos que no equilíbrio, restaram 3,2 moles de CO, 0,2 moles de NO, formando 1,8 moles de CO_{2} e 0,9 moles de N_{2}.

Então, de acordo com a Lei dos Gases Ideais, usando R = 0,082 atm.L.mol^{-1}.K^{-1}, temperatura = 300K e volume = 10 L, temos que as pressões parciais dos gases serão:

p_{CO} = 7,872 atmp_{NO} = 0,492 atmp_{N_{2}} = 2,214 atmp_{CO_{2}} = 4,428 atm

b) Temos que a constante de equilíbrio será dada por:

K_{c} = frac{ {p_{CO_{2}}}^{2} . p_{N_{2}}}{{p_{CO}}^{2} . {p_{NO}}^{2}}}

K_{c} = 2,89 atm^{-1}

c) Temos que a concentração molar de cada gás é dado pelo número de mol presente no equilíbrio dividido pelo volume do recipiente. Logo a contante de equilíbrio será:

K_{c} = frac{[CO_{2}]^{2} . [N_{2}]}{[CO]^{2} . [NO]^{2}}

K_{c} = 7,80 L.mol^{-1}

d) Como a reação direta é exotérmica, ao aumentarmos a temperatura, o equilíbrio se deslocará para a esquerda, sentido da reação endotérmica.

Espero ter ajudado!

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