A 2000K, a constante de equilíbrio Kc para a formação de NO(g) é 4,0 x 10^(-4). Se a concentração de N2 é 0,50 mol/L, a de O2 é de 0,25 mol/L e a de NO é de 4,2 x 10^(-3) mol/L, o sistema está em equilíbrio? Se não estiver, em qual direção a reação prosseguirá para atingi-lo?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a gente tem aqui. A questão fala sobre o equilíbrio químico na formação de monóxido de nitrogênio (NO) a uma temperatura de 2000 K. A constante de equilíbrio, que a gente denota por , é dada como . Além disso, são fornecidas as concentrações dos reagentes e do produto: tem 0,50 mol/L, tem 0,25 mol/L e tem mol/L. Nosso objetivo é verificar se o sistema está em equilíbrio com essas concentrações e, se não estiver, descobrir em que direção a reação vai se deslocar para alcançar o equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de equilíbrio . Ela nos diz a relação entre as concentrações dos produtos e reagentes quando o sistema está em equilíbrio. Para a reação de formação de NO, a equação geral pode ser representada assim:
A expressão para dessa reação é:

Passo 3

Agora, vamos calcular o valor de , que é a reação fora de equilíbrio. O usa as mesmas concentrações da expressão de , mas com as concentrações atuais do sistema. Então, temos:
Vamos calcular isso passo a passo.

Passo 4

Primeiro, calculamos o numerador:
Depois, calculamos o denominador:
Agora, dividimos o numerador pelo denominador:

Passo 5

Agora que temos e , vamos comparar esses valores para determinar se o sistema está em equilíbrio.
  • Se , a reação vai se deslocar para a direita, formando mais produtos.
  • Se , a reação vai se deslocar para a esquerda, formando mais reagentes.
  • Se , o sistema está em equilíbrio.
No nosso caso:
Como , a reação não está em equilíbrio e vai se deslocar para a direita para formar mais NO até atingir o equilíbrio.

Resposta

Não, o sistema não está em equilíbrio. A reação se deslocará para a direita, formando mais NO para atingir o equilíbrio.

Exercícios relacionados