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.
a) Quais as concentrações de
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.
Vamos chamar de
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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.
.
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).
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de
. Dados:
e Ka
.
A
, uma mistura de
e
em equilíbrio, a uma pressão total de
, a pressão parcial do
é
. Calcule para a reação:
a)
b)
c)
b)
c)