A 500^circ C a constante de equilíbrio, Kc, para a reação:
3 H2(g)+1 N2(g) <=ftharpoons 2 NH3
tem um valor 6,0 times 10^-2. Se, no equilíbrio, [H2]=0,250 mol / L e [NH3] =0,0500 mol / L, qual a concentração de [ N2 ] 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:
3 H2(g) + N2(g) <=ftharpoons 2 NH3
Estamos trabalhando com a constante de equilíbrio, Kc = 6,0 times 10^-2 a 500°C. No equilíbrio, sabemos que as concentrações são:
  • [H2] = 0,250 , mol/L
  • [NH3] = 0,0500 , mol/L
Queremos encontrar a concentração de [N2] 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 Kc para a reação dada:
Kc = [NH3]^2[H2]^3 cdot [N2]
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 Kc:
6,0 times 10^-2 = (0,0500)^2(0,250)^3 cdot [N2]
Nosso objetivo é encontrar [N2], então precisamos resolver para essa concentração.

Passo 4

Vamos reorganizar a equação para isolar [N2]:
[N2] = (0,0500)^2(0,250)^3 cdot 6,0 times 10^-2
Agora, basta calcular os valores numéricos.

Passo 5

Calculando o numerador:
(0,0500)^2 = 0,002500
Calculando o denominador:
(0,250)^3 = 0,015625
E, multiplicando pelo Kc:
0,015625 cdot 6,0 times 10^-2 = 0,0009375

Passo 6

Agora, dividimos o numerador pelo denominador:
[N2] = 0,0025000,0009375 approx 2,6667 , mol/L

Passo 7

Arredondando para três casas significativas, temos:
[N2] approx 2,67 , mol/L

Passo 8

Para determinar se a reação favorece os produtos ou os reagentes, olhamos para o valor do Kc.
Um valor de Kc menor que 1 indica que, no equilíbrio, os reagentes são mais favorecidos, enquanto um valor maior que 1 favoreceria os produtos.
Aqui, Kc = 6,0 times 10^-2, que é menor que 1. Portanto, a reação favorece os reagentes.

Resposta

A concentração de [N2] no equilíbrio é aproximadamente 2,67 , mol/L. A reação favorece os reagentes.

Exercícios relacionados