A
a constante de equilíbrio,
, para a reação:
tem um valor
. Se, no equilíbrio,
e
, qual a concentração de [
] no equilíbrio? Esta reação favorece os produtos ou os reagentes?
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química no equilíbrio:
Estamos trabalhando com a constante de equilíbrio,
a 500°C. No equilíbrio, sabemos que as concentrações são:
Queremos encontrar a concentração de
no equilíbrio e determinar se a reação favorece os produtos ou os reagentes. Vamos precisar usar a expressão da constante de equilíbrio e resolver para a concentração desconhecida.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a expressão para a constante de equilíbrio
para a reação dada:
Aqui, os coeficientes estequiométricos da equação química são usados como expoentes nas concentrações dos reagentes e produtos.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na expressão do
:
Nosso objetivo é encontrar
, então precisamos resolver para essa concentração.
Passo 4
Vamos reorganizar a equação para isolar
:
Agora, basta calcular os valores numéricos.
Passo 5
Calculando o numerador:
Calculando o denominador:
E, multiplicando pelo
:
Passo 6
Agora, dividimos o numerador pelo denominador:
Passo 7
Arredondando para três casas significativas, temos:
Passo 8
Para determinar se a reação favorece os produtos ou os reagentes, olhamos para o valor do
.
Um valor de
menor que 1 indica que, no equilíbrio, os reagentes são mais favorecidos, enquanto um valor maior que 1 favoreceria os produtos.
Aqui,
, que é menor que 1. Portanto, a reação favorece os reagentes.
Resposta
A concentração de
no equilíbrio é aproximadamente
. A reação favorece os reagentes.