Iniciante
A constante de equilíbrio fornecida representa a seguinte reação:
$$CH_{4(g)}$$ $$+$$ $$H_2O_{(g)}$$ $$\rightleftharpoons$$ $$CO_{(g)}$$ $$+$$ $$3H_{2(g)}$$
Pelo Princípio de Le Chatelier, a adição de $$CO$$ ao sistema desloca o equilíbrio para o lado dos reagentes, de forma a consumir o excesso de produto. Isso também pode ser verificado pela expressão de $$K$$:
$$K =$$ $$\frac {[CO] \cdot [H_2]^3}{[CH_4] \cdot [H_2O]}$$ . Para que $$K$$ se mantenha constante, deve haver aumento na concentração dos reagentes (denominador da fração).
Intermediário
A reação apresenta trata da cisão homolítica de moléculas de $$H_2$$. Sabemos que a dissociação dessa molécula diatômica compreende a quebra de uma ligação estável, formando dois radicais $$-$$ espécies altamente reativas $$-$$, o que é desfavorável energeticamente.
Assim, a reação apresenta $$\Delta$$$$H > 0$$. Extraída essa informação, podemos solucionar o problema.
$$H_{2(g)}$$ $$\rightleftharpoons$$ $$2H\cdot _{(g)}$$
$$i)$$ Um aumento da temperatura desloca o equilíbrio para a direita, levando a uma maior produção de $$H\cdot$$, pois há maior quantidade de energia disponível para a quebra da ligação $$H-H$$.
$$ii)$$ Quando o volume do sistema é diminuído, o equilíbrio se desloca para o lado com menor número de mols de gás (menor volume ocupado). Logo, o sentido inverso é favorecido.
$$iii)$$ A adição de xenônio não desloca o equilíbrio. Embora aumente a pressão total do sistema, reduz proporcionalmente as pressões parciais dos gases, anulando quaisquer efeitos sobre o equílibrio.
Avançado
O equilíbrio de dissociação proposto é $$A_2B_{4(g)} \rightleftharpoons AB_{2(g)}$$
Antes de ser atingido o equilíbrio, temos $$1$$ $$mol/L$$ de $$A_2B_4$$ e $$0$$ $$mol/L$$ de $$AB_2$$
Para atingir-se o equilíbrio, são consumidos $$\alpha \cdot [A_2B_4] = \alpha \cdot 1 = \alpha$$ $$mol/L$$ de $$A_2B_4$$ e são produzidos $$2$$ $$\cdot$$ $$\alpha$$ $$mol/L$$ de $$AB_2$$.
Assim, a constante de equilíbrio $$K_c$$ pode ser escrita como $$K_c = \frac {2 \alpha}{1 – \alpha}$$. Como temos o valor de $$K_c = 14$$, calculamos a quantidade de $$A_2B_4$$ dissociada $$(\alpha)$$.
$$14 – 14 \alpha = 2 \alpha$$
$$\alpha = \frac {14}{16}$$
$$\Rightarrow \alpha = 0,875 = 87,5$$ %
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