Baixe Equilíbrio Químico: Constante de Equilíbrio Kc e Kp e outras Notas de estudo em PDF para Resistência dos materiais, somente na Docsity!
Equilíbrio químico: Kc e Kp
Resumo
Equilíbrio químico
Existem reações onde os reagentes e os produtos estão em constante reação em processos opostos, tais reação chamamos de reações reversíveis, que quando com a mesma velocidade de reação em ambos os sentidos atingem o equilíbrio químico. Exemplo: N 2 (g) + 3 H 2 (g) ⇌ 2 NH 3 (g) A reação representada acima de produção da amônia(NH 3 ) é uma reação reversível, onde a todo momento temos H 2 e N 2 reagindo para formar NH 3 , mas também temos a amônia(NH 3 ) se decompondo e voltando a se tornar H 2 e N 2. Quando estas velocidades de reação em ambos os sentidos se igualam, dizemos que alcançamos o equilíbrio químico.
- Gráfico de equilíbrio químico: PSIU!! No momento em que as velocidades ou concentração se tornam constantes atingimos o equilíbrio químico da reação.
Expressão para Equilíbrio Químico e a constante Kc
Em 1886, químicos noruegueses descobriram existir uma relação entre a concentração dos reagentes e dos produtos em equilíbrio químico, excluindo os reagentes e produtos no estado físico sólido. Essa relação foi chamada de Lei de Ação das massas, onde para uma reação reversível genérica: aA + bB ⇌ cC + dD
Temos que a relação entre as concentrações será: Onde Kc é a nossa constante de equilíbrio. PSIU!! Quanto maior o valor de Kc, maior a tendência de ocorrer a reação no sentido de formação dos produtos. Quanto menor o valor de Kc, maior a tendência de ocorrer a reação no sentido de formação dos reagentes. PSIU 2!! Em soluções aquosas, a concentração da água deve ser considerada constante, é não aparecerá na expressão do Kc.
Expressão para Equilíbrio Químico e a constante Kp
Com relação aos gases participantes do equilíbrio, podemos gerar uma relação entre reagentes e produtos através de suas pressões parciais, já que essas pressões são proporcionais as suas molaridades. Exemplo: Para a reação: aA + bB ⇌ cC + dD Temos que a relação entre as pressões parciais será: Onde Kp é a nossa constante de equilíbrio em relação a pressão parcial. PSIU!! Para cálculo de Kp não apareceram na expressão substâncias no estados físicos sólidos e líquidos, apenas substâncias no estado físico gasoso.
Relação entre Kp e Kc
É possível chegar a uma relação entre Kc e Kp através da equação: Kp = Kc. (R. T)∆n^ ou Kc = Kp. (R. T)-∆n
- O gráfico abaixo mostra o caminho da reação de conversão de um reagente (R) em um produto (P), tendo r e p como coeficientes estequiométricos. A cinética da reação é de primeira ordem. A partir das informações do gráfico é certo que a) a reação é completa. b) o valor da constante de equilíbrio é 4 c) o equilíbrio reacional é alcançado somente a partir de 15s d) a velocidade da reação é maior em 10s do que em 5s e) a reação tem os coeficientes r e p iguais a 2 e 1, respectivamente.
- O tetróxido de dinitrogênio gasoso, utilizado como propelente de foguetes, dissocia-se em dióxido de nitrogênio, um gás irritante para os pulmões, que diminui a resistência às infecções respiratórias. Considerando que no equilíbrio a 60ºC a pressão parcial do tetróxido de dinitrogênio é 1,4atm e a pressão parcial do dióxido de nitrogênio é 1,8atm, a constante de equilíbrio Kp será, em termos aproximados, a) 1,09 atm b) 1,67 atm c) 2,09 atm d) 2,31 atm e) 3,07 atm
- A fotossíntese é um processo bioquímico que converte gás carbônico e água em moléculas de glicose. Diferente do que aparenta, equivale a uma sequência complexa de reações que acontecem nos
cloroplastos. Considere que esse fenômeno ocorra em uma única etapa, representada pela equação química, não-balanceada, e pela curva da variação das concentrações em função do tempo, mostradas abaixo. Nessa situação, a constante de equilíbrio (Kc) para a reação é, aproximadamente, igual a a) 0,1. b) 1,5. c) 11. d) 15. e) 4
- A constante de equilíbrio Kp para a reação N 2 O4(g) ⇌ 2NO 2 (g) é igual a 0,1. Numa mistura em equilíbrio, a pressão parcial do NO 2 é igual a 0,7 atm. A pressão parcial do N 2 O 4 é em atm. a) 0, b) 0, c) 1, d) 2, e) 4,
- A constante de equilíbrio é Kc = 1,7 para a reação abaixo a uma temperatura T. 2NH 3 (g) ⇌ N 2 (g) + 3H 2 (g) Sabendo-se que o equilíbrio é estabelecido nessa temperatura T quando as concentrações de NH3(g), N2(g) e H2(g) são respectivamente, 2, X e 1 mol/L, assinale entre as opções abaixo, o valor de X: a) 0,4. b) 1,0. c) 3,0. d) 3,8. e) 6,8.
- A altas temperaturas, N 2 reage com O 2 produzindo NO, um poluente atmosférico:
2NH 3 (g) ⇌ 3H 2 (g) + N 2 (g) Sabendo que a variação do número de mols dos participantes está registrada no gráfico, podemos afirmar que, nestas condições, a constante de equilíbrio, Kc, é igual a: a) 27, b) 5, c) 1, d) 2, e) 5,
Gabarito
1. E
3H 2 + N2͍↔ 2NH 3 Vtotal=10L 5mol 2mol MH2=5/10=0,5M MN2=2/10=0,2M 3H 2 + N2͍↔ 2NH 3 0,5M 0,2M --- --->INÍCIO 0,45M 0,15M 0,3M --->REAGIU/FORMOU 0,05M 0,05M 0,3M --->EQUILÍBRIO Kc= [NH 3 ]^2 /[H 2 ]^3 [N2͍] --> Kc= (0,3)²/(0,05)³(0,05)= 14400= 1,44x10^4
- E 3A 2 ↔ 2A 3 Kc=[A 3 ]²/[A 2 ]³ --> Kc= 1²/(2,5)³= 0, Vel=[ ]/tempo ---> Vel= 1,5/35= 0,04(mo/L)/min Vel=[ ]/tempo ---> Vel= 1/35= 0,028(mo/L)/min
- B Kc= 0,4/0,1= 4
- D N 2 O 4 ↔2NO 2 P=1,4atm P=1,8atm Kp=(PRODUTO)/(REAGENTE) --> (1,8)²/1,4= 2,31atm
- C 6H 2 O + 6CO 2 ↔C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Kc= [glicose][O 2 ]^6 /[CO 2 ]6 ** **Água e Sólidos não então nos calculos de Kc. Kc= 1 x 3^6 /2^6 = 11,
- E 2NO 2 ↔N 2 O 4 Kp= (NO 2 )²/(N 2 O 4 )---> 0,1= (0,7)²/(N 2 O 4 ) (N 2 O 4 )= 4,9atm
