A de e de foram colocados em um recipiente de 1 L e levados a reagir de acordo com a equação:
Quando o sistema atingiu o equilíbrio, a concentração de encontrada foi de 0,020 mol. . Determine:
a) Quais as concentrações de e no equilíbrio.
b) Qual o valor de Kc para esta reação na temperatura dada.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Primeiro, vamos entender o que o enunciado está nos dizendo. Temos uma reação química no estado gasoso:
Inicialmente, colocamos 0,056 mol de e 0,020 mol de em um recipiente de 1 litro a 25°C. Quando a reação atinge o equilíbrio, a concentração de é de 0,020 mol/L. Vamos resolver duas partes:
a) Determinar as concentrações de e no equilíbrio.
b) Calcular o valor de para essa reação na temperatura dada.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio químico e a expressão da constante de equilíbrio ( ).

Passo 2

Vamos começar com a parte a). Primeiro, precisamos expressar as concentrações iniciais, as mudanças durante a reação e as concentrações no equilíbrio usando uma tabela de ICE (Initial, Change, Equilibrium).
Inicial:
  • [ ] = 0,020 mol/L
  • [ ] = 0,056 mol/L
  • [ ] = 0 mol/L
Mudança:
Vamos chamar de a mudança para , para e para , com base nos coeficientes estequiométricos da reação.
Equilíbrio:
  • [ ] = 0,020 - 2x
  • [ ] = 0,056 - 3x
  • [ ] = 0 + 4x = 4x
Sabemos que no equilíbrio, [ ] = 0,020 mol/L, então podemos usar isso para encontrar .

Passo 3

Vamos usar a informação que [ ] no equilíbrio é 0,020 mol/L para encontrar o valor de .
Sabemos que:
Vamos resolver para :
Agora que temos o valor de , podemos calcular as concentrações de e no equilíbrio.

Passo 4

Usando o valor de , vamos calcular:
Para :
Para :

Passo 5

Agora, vamos para a parte b): Calcular o valor de para a reação na temperatura dada.
A expressão da constante de equilíbrio ( ) para a reação é:
Substituindo as concentrações no equilíbrio que calculamos:
Vamos calcular isso passo a passo.

Passo 6

Primeiro, vamos calcular o numerador e o denominador separadamente.
Numerador:
Denominador:
Agora, dividimos o numerador pelo denominador:

Resposta

a) No equilíbrio, as concentrações são:
b) O valor de para a reação a 25°C é aproximadamente 23,22.

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b)
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