6) São colocados 8,0 mol de amônia num recipiente fechado de 1,0 litro de capacidade. Acima de 450 ºC estabelece-se, após algum tempo, o equilíbrio:

2 NH3(g) ⇌ 3 H2(g) + N2(g)

Sabendo que a variação do número de mol dos participantes está registrada no gráfico, faça o que se pede:

a) Associe as curvas aos participantes da reação;
b) Nestas condições, calcule a constante de equilíbrio, KC.

Question

6) São colocados 8,0 mol de amônia num recipiente fechado de 1,0 litro de capacidade. Acima de 450 ºC estabelece-se, após algum tempo, o equilíbrio:

2 NH3(g) ⇌ 3 H2(g) + N2(g)

Sabendo que a variação do número de mol dos participantes está registrada no gráfico, faça o que se pede:

a) Associe as curvas aos participantes da reação;
b) Nestas condições, calcule a constante de equilíbrio, KC.

Accepted Answer

Para resolver a questão, vamos analisar o gráfico e a reação química dada:

Reação: 
$$ 2 \text{NH}_3 (g) \leftrightarrow 3 \text{H}_2 (g) + \text{N}_2 (g) $$

### a) Associação das curvas aos participantes da reação:

- Inicialmente, há 8 mols de amônia ($\text{NH}_3$), que é consumida ao longo do tempo. Portanto, a curva que começa em 8 mols e decresce é a da $\text{NH}_3$.
- O nitrogênio ($\text{N}_2$) é produzido na reação e sua quantidade aumenta ao longo do tempo, mas como é formado em menor quantidade, a curva que começa em 0 e cresce menos é a do $\text{N}_2$.
- O hidrogênio ($\text{H}_2$) também é produzido e em maior quantidade, então a curva que começa em 0 e cresce mais rapidamente é a do $\text{H}_2$.

Portanto:
- Curva A: $\text{NH}_3$
- Curva B: $\text{H}_2$
- Curva C: $\text{N}_2$

### b) Cálculo da constante de equilíbrio $K_c$:

No equilíbrio, a quantidade de cada substância pode ser observada no gráfico:

- $\text{NH}_3$: 2 mol
- $\text{H}_2$: 9 mol
- $\text{N}_2$: 3 mol

A expressão da constante de equilíbrio $K_c$ para a reação é:

$$
K_c = \frac{[\text{H}_2]^3 [\text{N}_2]}{[\text{NH}_3]^2}
$$

Substituindo os valores:

$$
K_c = \frac{(9)^3 \times 3}{(2)^2} = \frac{729 \times 3}{4} = \frac{2187}{4} = 546.75
$$

Portanto, $K_c = 546.75$.

6) São colocados 8,0 mol de amônia num recipiente fechado de...

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