Uma amostra de
de carbamato de amônio,
foi colocada em um frasco de
a vácuo e a
. No equilíbrio, o frasco continha 23,4 mg de
.
Dados:
e
.
a) Faça o quadro indicando as concentrações dos reagentes e produtos no início, na reação e no equilíbrio;
b) Qual o valor da Kc para reação?
Dados:
a) Faça o quadro indicando as concentrações dos reagentes e produtos no início, na reação e no equilíbrio;
b) Qual o valor da Kc para reação?
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão nos apresenta. Temos uma amostra de 30,0 g de carbamato de amônio, cuja fórmula é
, colocada em um frasco de 0,250 L a vácuo e a 25°C. No equilíbrio, sobraram 23,4 mg de
. A reação envolvida é a decomposição do carbamato de amônio em amônia (
) e dióxido de carbono (
). Vamos precisar usar conceitos de equilíbrio químico, cálculo de concentrações e a expressão da constante de equilíbrio
.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as massas para unidades de mols, pois isso facilita o cálculo das concentrações. Sabemos que a massa molar do carbamato de amônio é 78 g/mol e a do
é 44 g/mol.
Para o
:
Passo 3
Agora, vamos montar uma tabela de concentração para reagentes e produtos nos diferentes estados: início, durante a reação e no equilíbrio. A tabela é conhecida como quadro de equilíbrio.
Espécie | Inicial (mol/L) | Variação (mol/L) | Equilíbrio (mol/L) |
---|---|---|---|
|
- | -
|
- |
|
0 | +
|
|
|
0 | +
|
|
Aqui,
representa a concentração de
no equilíbrio, que já calculamos como
.
Passo 4
Como o volume do frasco é de 0,250 L, vamos calcular a concentração de
no equilíbrio:
Então,
.
Passo 5
Agora, usando a tabela de equilíbrio, podemos determinar as concentrações de
:
Passo 6
A reação de equilíbrio é:
A expressão da constante de equilíbrio
para essa reação é:
Observamos que o
é sólido, então sua concentração não aparece na expressão de
.
Passo 7
Substituindo os valores das concentrações no equilíbrio na expressão de
:
Resposta
A constante de equilíbrio
para a reação é aproximadamente
.