A
de
e
de
foram colocados em um recipiente de
e reagiram de acordo com a equação
. Quando o sistema atingiu o equilíbrio, a concentração de
encontrada foi de 0,020 mol/L.
(a) Quais as concentrações das substâncias presentes no equilibrio?
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo e o que precisamos saber para resolver. A gente tem uma reação química onde óxido de dinitrogênio (N₂O) e oxigênio (O₂) reagem para formar dióxido de nitrogênio (NO₂). Inicialmente, colocamos certas quantidades desses reagentes em um recipiente de 1,00 L. A questão quer saber quais são as concentrações de cada substância quando a reação atinge o equilíbrio.
Para resolver isso, vamos usar o Princípio do Equilíbrio Químico e a Lei da Ação das Massas, que nos ajuda a calcular as concentrações das substâncias envolvidas na reação no ponto de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos organizar os dados que temos:
- Volume do recipiente: 1,00 L
- Quantidade inicial de N₂O: 0,030 mol
- Quantidade inicial de O₂: 0,0580 mol
- Concentração de NO₂ no equilíbrio: 0,020 mol/L
Como o volume é 1,00 L, as quantidades em mol correspondem diretamente às concentrações iniciais:
- [N₂O] inicial = 0,030 mol/L
- [O₂] inicial = 0,0580 mol/L
- [NO₂] inicial = 0 mol/L (porque inicialmente não havia produto)
Passo 3
Vamos montar uma tabela de concentração para acompanhar as mudanças durante a reação:
Espécie | Inicial (mol/L) | Variação (mol/L) | Equilíbrio (mol/L) |
---|---|---|---|
N₂O | 0,030 | -x | 0,030 - x |
O₂ | 0,0580 | -x | 0,0580 - x |
NO₂ | 0 | +x | 0 + x = x |
Onde x representa a quantidade de N₂O e O₂ que reagiram, formando NO₂.
Passo 4
Sabemos que no equilíbrio, a concentração de NO₂ é 0,020 mol/L. Então, podemos substituir na tabela:
x = 0,020 mol/L
Agora, podemos calcular as concentrações de N₂O e O₂ no equilíbrio usando os valores de x:
- [N₂O] = 0,030 - 0,020 = 0,010 mol/L
- [O₂] = 0,0580 - 0,020 = 0,0380 mol/L
- [NO₂] = 0,020 mol/L
Resposta
No equilíbrio, as concentrações das substâncias são:
- [N₂O] = 0,010 mol/L
- [O₂] = 0,0380 mol/L
- [NO₂] = 0,020 mol/L