Uma solução foi preparada com as seguintes concentrações iniciais:
. Quais serão suas concentrações de equilíbrio?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química sobre equilíbrio químico! A gente tem uma reação onde o 2 de BrCl se transforma em Br₂ e Cl₂. Temos as concentrações iniciais de cada substância e queremos descobrir quais serão as concentrações quando a reação atingir o equilíbrio. Para isso, vamos precisar entender como montar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) e usar o conceito de equilíbrio químico.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação da reação:
Aqui, 2 mol de BrCl se transformam em 1 mol de Br₂ e 1 mol de Cl₂.
Passo 3
Agora, vamos montar a tabela ICE para organizar as informações:
BrCl | Br₂ | Cl₂ | |
---|---|---|---|
Inicial (M) | 0,0400 | 0,0300 | 0,0200 |
Mudança (M) | -2x | +x | +x |
Equilíbrio (M) | 0,0400 - 2x | 0,0300 + x | 0,0200 + x |
Aqui, “x” representa a quantidade de BrCl que reage para atingir o equilíbrio.
Passo 4
Assumimos que a reação vai consumir uma quantidade “2x” de BrCl (por causa do coeficiente 2 na equação) e produzir “x” de Br₂ e “x” de Cl₂.
Passo 5
Agora, expressamos o equilíbrio químico usando a constante de equilíbrio $ K_c $. A expressão para essa reação é:
No entanto, como não foi dado o valor de $ K_c $, precisamos considerar que a reação atinge o equilíbrio apenas com as concentrações fornecidas. Vamos assumir que o sistema já está no equilíbrio e resolver para “x”.
Passo 6
Vamos substituir as expressões da tabela ICE na equação do equilíbrio:
Sem o valor de $ K_c $, não podemos resolver diretamente, mas geralmente no problema, o valor de $ K_c $ é necessário. Então, vamos considerar que talvez estejamos apenas buscando as expressões de equilíbrio em termos de “x”.
Passo 7
Para encontrar “x”, precisaríamos de mais informações, como o valor de $ K_c $ ou uma condição adicional. Mas, se considerarmos que a reação está no equilíbrio com as concentrações iniciais fornecidas, podemos concluir que não há mais mudanças, ou seja, “x” é zero.
Resposta
As concentrações de equilíbrio são: