Question

A síntese da amônia é uma reação reversível representada pela equação a seguir:
N2(g) + 3 H2(g) <=> 2 NH3(g) . No estudo dessa reação fora adicionados 10 mols de cada reagente num reator de volume igual a um litro, que foi então aquecido. Verificou-se que, passado um tempo teq, o sistema entrou em equilíbrio e que nesse estado havia no frasco 1 mol de gás hidrogênio. Calcule a constante do equilíbrio dessa reação.

Gabarito: Kc =5,1
Ps: Gostaria por favor de uma explicação se possível detalhada e não apenas das contas e do resultado visto que meu problema com equilíbrio químico não são as contas e sim o raciocínio.

Answer 1

Vemos pela reação química balanceada que a relação estequiométrica é 1:3:2, isto quer dizer que 1 mol de N2 reage com 3 mol de H2 formando 2 mol de NH3;

Como sobrou 1 mol de hidrogênio, então 10-1= 9 mol reagiram com 3 mol de nitrogênio, formando 6 mol de amônia (aplicando a relação estequiométrica)

Equação química balanceada: 1 N2(g) + 3 H2(g) --> 2 NH3(g)

Quantidades iniciais: 10 mol 10 mol zero

Quantidades que reagiram 3 mol 9 mol 6 mol

e que foram formadas:

Quantidades em equilíbrio 10-3= 7 mol 10-9= 1 mol 6 mol

Aplicar: $K_{c}=\frac{[NH_{3}]^{2}}{[N_{2}].[H_{2}]^{3}}$

Dados

[N2]= 7 mol/L

[H2]= 1 mol/L

[NH3]= 6 mol/L

$K_{c}=\frac{[6]^{2}}{[7].[1]^{3}}$

Kc= 36/7 ==> Kc= 5,14 A reação ainda não atingiu o equilíbrio.

Lembre que:

Kc = 1: a concentração dos reagentes e dos produtos é igual e a reação está em equilíbrio;

Kc > 1: os produtos estão em maior concentração. A reação ainda não atingiu o equilíbrio, está deslocada no sentido da formação dos produtos, ou seja, para a direita;

Kc < 1: os reagentes estão em maior concentração. A reação ainda não atingiu o equilíbrio, está deslocada no sentido da formação dos reagentes, ou seja, para a esquerda.