Considere o sistema
Suponha que comecemos com
puro a uma concentração de
. Quais são as concentrações de equilíbrio de
e
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um sistema em equilíbrio químico:
está se transformando em
e vice-versa. A constante de equilíbrio (
) é 0,36 a 100°C. Começamos com só
, com uma concentração inicial de
. Vamos descobrir quais serão as concentrações em equilíbrio de
e
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a constante de equilíbrio (
) nos diz a relação entre as concentrações dos produtos e reagentes no equilíbrio. A equação geral é:
No nosso caso, a reação é:
Então,
Passo 3
Vamos usar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as informações.
|
|
|
---|---|---|
Inicial | 0,100 | 0 |
Mudança |
|
|
Equilíbrio |
|
|
Aqui,
representa a quantidade de
que vai se decompor no equilíbrio.
Passo 4
Agora, vamos substituir as concentrações de equilíbrio na expressão do
:
Simplificando:
Multiplicando ambos os lados por
:
Rearranjando para formar uma equação quadrática:
Passo 5
Vamos resolver a equação quadrática usando a fórmula de Bhaskara:
Aqui,
,
, e
. Calculando o discriminante:
Então:
Desconsideramos a solução negativa porque concentrações não podem ser negativas:
Passo 6
Com
, podemos encontrar as concentrações de equilíbrio:
Resposta
Em equilíbrio, as concentrações são
e
.