A a constante de equilíbrio para a reação é . Um recipiente de contendo uma mistura em equilíbrio dos gases tem de (g). Qual a massa de no recipiente? Para a reação a . Em um frasco de contendo uma mistura em equilíbrio dos três gases, existem de e de . Qual é a massa de no frasco?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esses dois exercícios juntos! No primeiro, estamos lidando com uma reação de equilíbrio entre e , e no segundo, é uma reação entre , e . Vamos precisar usar o conceito de constantes de equilíbrio () e a relação entre concentração, quantidade de substância e volume.
Passo 2
Primeiro Exercício:
Temos a reação:
A constante de equilíbrio é a . O recipiente tem volume de e contém de . Queremos encontrar a massa de no recipiente.
Primeiro, precisamos converter as massas para mols usando a massa molar:
Massa molar de :
Massa molar de :
Calculando os mols de :
A concentração inicial de é:
Vamos chamar a quantidade que se decompõe de . Então:
Substituindo na expressão de :
Resolvendo para :
Usando a fórmula de Bhaskara:
Desconsiderando a solução negativa:
Agora, a concentração de :
Convertendo para mols:
Convertendo para massa:
Passo 3
Segundo Exercício:
A reação é:
A constante de equilíbrio é a . O volume do frasco é , contendo de e de . Queremos encontrar a massa de no frasco.
Primeiro, calculamos os mols de e :
Massa molar de :
Massa molar de :
Massa molar de :
Calculando os mols:
As concentrações iniciais:
Vamos chamar a quantidade que reage de . Então:
Substituindo na expressão de :
Simplificando:
Resolvendo essa equação pode ser complexo, então vamos assumir que é pequeno comparado a 0,139 e 0,086:
Como assumimos pequeno, mas não é pequeno comparado a 0,086, então precisamos resolver a equação quadrática completa.
Vamos rearranjar a equação:
Usando a fórmula de Bhaskara:
Desconsiderando a solução que dá concentração negativa:
Agora, a concentração de :
Convertendo para mols:
Convertendo para massa:
Resposta
No primeiro recipiente, a massa de é aproximadamente . No frasco contendo , e , a massa de é aproximadamente .