Físico-Química ⇒ Dissociação do Cloreto de Nitrosila Tópico resolvido

[Leafar]

A uma temperatura de 500 K e sob pressão de 0,5 atm, o cloreto de nitrosila (NOCl) puro dissocia-se conforme a equação química não balanceada a seguir:

NOCl(g) [tex3]\rightarrow [/tex3] NO(g)+Cl2(g)

A reação não é completa e, ao final do processo, a pressão parcial de NO(g) é de 0,1 atm. O meio reacional é um recipiente de paredes indeformáveis e, durante o processo, a temperatura não se altera. A partir dessas informações, determine:

a) A porcentagem do cloreto de nitrosila que dissociou;

b) A fração molar de cada gás na mistura final;

c) A densidade da mistura gasosa final, nas condições do enunciado;

d) O que ocorre com a fração molar de Cl2(g) na mistura gasosa final, nos primeiros instantes depois de se furar o
recipiente.

Considere R=0,08 atm.L/mol.K

[Ósmio]

Olá Leafar,

Sabendo que a pressão final é igual a 0,5atm já que é aquela em que o sistema está sendo submetido, devemos montar primeiro a tabela de equilíbrio:

[tex3]\begin{array}{ccccc}
Equação & NOCl_{(g)} & \rightleftarrows & NO_{(g)} & + &\frac{1}{2}Cl_{2(g)}\\
T=0 & p0 & {} & 0 & { } & 0\\
Reação & -p0\alpha & {} & +p0\alpha & {} &+\frac{1}{2}p0\alpha \\
Equilíbrio & p0-p0\alpha & {} & +p0\alpha & {} & +\frac{1}{2}p0\alpha\\
\end{array}[/tex3]

Agora vamos calcular Po e as pressões parciais em equilíbrio:

[tex3]Pf=Po-Po\alpha +Po\alpha +0,5Po\alpha [/tex3]

Substituindo [tex3]Po\alpha [/tex3] por 0,1atm, temos que [tex3]Po=0,45atm[/tex3]

A)[tex3]Po\alpha =0,1atm[/tex3]
[tex3]0,45atm*\alpha =0,1[/tex3]
[tex3]\alpha =\frac{2}{9}[/tex3]

b) Dada a lei de Dalton para as pressões parciais:

[tex3]Pi=P*Xi[/tex3]

[tex3]PCl2=0,05atm\\PNOCl=0,35atm\\PNO=0,1atm[/tex3]

[tex3]XNOCl=0,7\\XCl2=0,1\\XNO=0,2[/tex3]

c) [tex3]d=\frac{MM*P}{RT}[/tex3]

Para calcular a massa molar dessa mistura, multiplicaremos as frações molares de cada componente pelas suas massas molares e somaremos os resultados:

[tex3]MM=0,1*35,5+0,2*30+0,7*65,5=55,4g/mol[/tex3]

Aplicando os dados fornecidos, temos que [tex3]d=0,6925g/l[/tex3]

d) Dada a lei de efusão dos gases:

[tex3]\frac{VCl2}{VNO}=\sqrt{\frac{30}{35,5}}=0,920=>VCl2=0,92VNO[/tex3]
[tex3]\frac{VCl2}{VNOCl}=\sqrt{\frac{65,5}{35,5}}=1,36=>VCl2=1,36VNOCl[/tex3]

Assim, como o cloro tem uma velocidade de efusão menor que a do NO e maior que a do NOCl, ele tende a permanecer na mistura por um curto período de tempo antes de começar a se efundir, nesse momento, ocorre a efusão de parte do NO e na tentativa de restabelecer o equilíbrio, mais mols de produtos são formados e a fração de Cl2 aumenta.

Espero ter ajudado

Obs.: Gostaria que mais pessoas dessem uma olhada na minha resposta para conferir mais os conceitos usados na questão. @MateusQqMDMOD, @Planck, @Tassandro, se puderem conferir, agradeço muito!!!

[Tassandro]

Ósmio,
Sua solução está certíssima, pelo menos pelo que eu li.
Outro que também pode ajudar nessas horas é o @JigsawMOD.
Ele é um verdadeiro mestre da Química!