N2O4 <=> 2NO2
N2O4 = (1)
NO2 = (2)
variação(1) = Peq(1) - Pini(1) = 0,08 - 0,45 = -0,37atm (reagente -> negativo)
1 mol(1) = 2 mol(2)
variação(2) = 2*|variação(1)| = +0,74atm (produto -> positivo)
Peq(2) = Pini(2) + variação(2) = 0 + 0,74 = 0,74atm
Kp = [Peq(2)^2]/[Peq(1)] = (0,74^2)/(0,08) = 6,85
Esta questão abrange o conceito de equilíbrio químico e para resolvê-la é importante entender a reação. Tem-se inicialmente N2O4 e, com a ocorrência da reação, há a formação do NO2. Dessa forma, observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:
P (N2O4)inicial = 0,45 atm;
P (N2O4)final = 0,08 atm.
Resolução:
1) No equilíbrio químico no decorrer da reação há mudanças na pressão parcial, sendo preciso levar em consideração a quantidade de mols da substância. Considerando que inicialmente não há a presença do NO2, temos o seguinte equilíbrio:
N2O4 (g) ⇋ 2 NO2 (g)
Etapa 1: Pressão parcial inicial 0,45 0
Etapa 2: Mudança na pressão parcial - x + 2x
Etapa 3: Pressão parcial final 0,45 - x 0 + 2x
2) O enunciado fornece a pressão parcial final do N2O4 e, a partir dela, é possível encontrar o valor de x:
0,45 - x = 0,08
x = 0,37 atm
3) A partir do valor de x é possível saber a pressão parcial final do NO2 e calcular a constante de equilíbrio (K):
P (NO2)final = 2x = 0,74 atm
K = P (NO2)2/P (N2O4)
K = 0,742/0,08
K = 6,85 atm
Gabarito do Professor: Letra D.