Considere a seguinte equação no equilíbrio:
Sabendo que a
e
:
a) Determine
para essa reação;
b) Calcule o valor de
para a reação inversa.
Sabendo que a
a) Determine
b) Calcule o valor de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre equilíbrio químico! A gente tem a reação:
A pergunta quer que a gente calcule duas coisas:
a) A constante de equilíbrio em termos de concentração,
.
b) A constante de equilíbrio em termos de pressão,
, mas para a reação inversa.
Para resolver isso, vamos precisar entender como montar as expressões das constantes de equilíbrio usando as concentrações dadas e algumas relações entre
e
.
Passo 2
Primeiro, vamos focar na parte (a) e calcular
. A constante de equilíbrio
é dada pela expressão:
Para a nossa reação:
Aqui, usamos os coeficientes estequiométricos da reação para determinar as potências das concentrações.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores das concentrações que foram fornecidos:
Então:
Passo 4
Vamos calcular os valores:
Primeiro, multiplica as concentrações dos produtos:
Depois, eleva a concentração do reagente ao quadrado:
Agora, divide os resultados:
Passo 5
Agora, vamos para a parte (b) e calcular
para a reação inversa. A reação inversa é:
Sabemos que para reações inversas, a constante de equilíbrio
é o inverso de
:
Então:
Para relacionar
com
, usamos a fórmula:
Onde:
-
é a constante dos gases -
é a temperatura em Kelvin. Primeiro, vamos converter para Kelvin:
-
é a mudança no número de mols de gás. Na reação inversa:
Como
, a expressão
. Então:
Resposta
a) A constante de equilíbrio
para a reação é aproximadamente 0,0209.
b) A constante de equilíbrio
para a reação inversa é aproximadamente 47,85.