2 BrCl <=ftharpoons Br2+Cl2 Uma solução foi preparada com as seguintes concentrações iniciais: [BrCl]=0,0400 M,[Br2]=0,0300 M e[Cl2]=0,0200 M. 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:
2 BrCl <=ftharpoons Br2 + Cl2
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:
Kc
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:
Kc = (0,0300 + x)(0,0200 + x)(0,0400 - 2x)^2
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:
[BrCl] = 0,0400 M
[Br2] = 0,0300 M
[Cl2] = 0,0200 M

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