A 460^circ C, Kc=85.0 para a reação: SO2(g)+NO2(g)--->NO(g)+SO3(g). Uma mistura desses gases tem as seguintes concentrações: [SO2]=0.040 M ;[NO2]=0.50 M ;[NO]=0.30 M ;[SO3]=0.020 M. A mistura está em equilíbrio? Se não, em qual direção deve a reação ser deslocada para que o equilíbrio seja alcançado?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O problema fala sobre uma reação química em equilíbrio e nos dá as concentrações dos reagentes e produtos. A gente vai usar o conceito de constante de equilíbrio ( Kc) para verificar se a mistura está no equilíbrio ou não, e, se não estiver, descobrir para qual lado a reação deve se mover para alcançar o equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é a constante de equilíbrio ( Kc). Ela é uma expressão que relaciona as concentrações dos produtos e reagentes em equilíbrio para uma determinada reação a temperatura constante. A fórmula geral é:
Kc = [Produtos][Rea>=ntes]
No nosso caso, a reação é:
SO2(g) + NO2(g) rightarrow NO(g) + SO3(g)
Então, a expressão de Kc fica:
Kc = [NO][SO3][SO2][NO2]

Passo 3

Agora, vamos calcular o valor de Qc, que é semelhante ao Kc, mas usa as concentrações atuais da mistura, que podem ou não estar em equilíbrio:
Qc = [NO][SO3][SO2][NO2]
Vamos substituir os valores dados:
  • [NO] = 0,30,M
  • [SO3] = 0,020,M
  • [SO2] = 0,040,M
  • [NO2] = 0,50,M
Então:
Qc = 0,30 times 0,0200,040 times 0,50 = 0,0060,020 = 0,3

Passo 4

Agora que temos Qc = 0,3 e sabemos que Kc = 85,0, vamos comparar os dois valores para saber se a mistura está em equilíbrio:
  • Se Qc < Kc, a reação vai se deslocar para a direita, formando mais produtos.
  • Se Qc > Kc, a reação vai se deslocar para a esquerda, formando mais reagentes.
  • Se Qc = Kc, a mistura está em equilíbrio.
No nosso caso, 0,3 < 85,0, então Qc é menor que Kc.

Passo 5

Como Qc < Kc, isso significa que há menos produtos do que o necessário para o equilíbrio. Portanto, a reação vai se deslocar para a direita, ou seja, vai formar mais NO e SO₃ até que o equilíbrio seja alcançado.

Resposta

A mistura não está em equilíbrio. A reação deve se deslocar para a direita, formando mais NO e SO₃, para que o equilíbrio seja alcançado.

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