Dúvida sobre deslocamento de equilíbrio químico.

Tendo como base a reação N2O4 <=> 2 NO2, de rendimento = 26%. Inicialmente, temos 1 mol/L de N2O4 adicionado. Logo, 0,26 mol/L de N2O4 reage e 0,52 mol/L de NO2 é formado. Assim, um primeiro equilíbrio é formado em que há 0,74 mol/L de N2O4 e 0,52 mol/L de NO2. Em seguida, a fim de deslocar esse equilíbrio para a direita, 1 mol/L de N2O4 é adicionado ao equilíbrio antes estabelecido, nos deixando com 1,74 mol/L de N2O4 e 0,52 mol/L de NO2. Logo, 0,12 mol/L de N2O4 reagem formando 0,24 mol/L de NO2. Um novo equilíbrio é formado, com 1,62 mol/L de N2O4 e 0,76 mol/L de NO2.
No equilíbrio inicial: 0,26 mol/L de N2O4 reagem para formar 0,52 mol/L de NO2, e no equilíbrio deslocado para a direita, 0,12 mol/L de N2O4 reagem para formar 0,24 mol de NO2. Se o equilíbrio foi deslocado no sentido de formação do NO2, as quantidades que reagem no equilíbrio deslocado não deveriam ser maiores? Afinal, deslocando o equilíbrio não fazemos com que o rendimento aumente por um tempo? Abs e obrigado pelo tempo tirado p me ajudar

Victor Huggo Bartholomeu
Victor Huggo
perguntou há 9 meses

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1 resposta
Professora Giovanna Laviola
Respondeu há 9 meses
O equilíbrio de uma reação química sempre obedecerá a uma lei própria. No caso do que a questão pede, temos a seguinte lei de equilíbrio:

Kc = [NO2]²/[N2O4]

Pelos dados fornecidos, sabemos que Kc deverá ser igual a (0,52)²/0,74 = 0,365 (aproximadamente).

Ao adicionarmos 1 mol de N2O4, temos o seguinte processo acontecendo:

----------------------- N2O4 <====> 2 NO2 -----------------------
Início ------------------ 1,74 -----------0,52 ------------------------
Reage/produz ----------- x ------------- 2x -------------------------
Equilíbrio ------------ 1,74 - x ------ 0,52 + 2x ---------------------

Como a constante de equilíbrio permanece constante, temos que:

Kc = 0,365 = (0,52+2x)²/(1,74-x) -> (1,74 - x) * (0,365) = (0,52 + 2x)²
0,6351 - 0,365*x = 0,2704 + 4x² + 2,08*x -> 4x² + 2,445x - 0,3647 = 0

Resolvendo a equação de 2º grau, temos x1 = -0,735 e x2 = 0,124.
Como x é maior deve ser maior do que zero para atender a formulação do problema, temos que x = 0,124 = 0,12 (aproximadamente).

Assim é calculado quanto de cada composto foi produzido ou reagido em um equilíbrio.
Uma vez que, no equilíbrio, não há rendimento algum (as concentrações de 0,74 mol/L de N2O4 e 0,52 mol/L de NO2 , por exemplo, permanecem constantes se colocadas simultaneamente), o rendimento aumenta ao se acrescentar 1 mol/L de N2O4. Dessa maneira, o rendimento é maior àquele do equilíbrio.

Tendo-se a lei de equilíbrio de uma reação, toda e qualquer reação de equilíbrio pode ser calculada da maneira acima descrita.

Bons estudos!

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