Consideremos a seguinte reação: N2 O4(g) rightarrow 2 NO2 (g). Se a concentração inicial de N2 O4 é 0,50 mol / L, quais são as concentrações de equilíbrio?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem a reação N2O4(g) rightarrow 2 NO2(g) e sabemos que a concentração inicial de N2O4 é 0,50 , mol/L. O objetivo é encontrar as concentrações das substâncias quando o sistema atinge o equilíbrio. Para isso, vamos usar conceitos de Química de Equilíbrio e tabular uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio).

Passo 2

Primeiro, vamos montar a tabela ICE. Inicialmente, só temos N2O4 com 0,50 , mol/L e nenhuma quantidade de NO2. Representamos isso na tabela:
N2O4 NO2
Inicial 0,50 , mol/L 0 , mol/L
Mudança -x +2x
Equilíbrio 0,50 - x 2x
Aqui, x representa a quantidade de N2O4 que vai se decompor para formar NO2.

Passo 3

A próxima etapa é usar a expressão da constante de equilíbrio ( Kc) para relacionar as concentrações no equilíbrio. A expressão para nossa reação é:
Kc = [NO2]^2[N2O4]
Substituindo as concentrações da tabela ICE na fórmula:
Kc = (2x)^20,50 - x = 4x^20,50 - x

Passo 4

Agora, precisamos resolver essa equação para encontrar o valor de x. No entanto, para resolver, precisamos saber o valor de Kc. Como ele não foi fornecido no enunciado, assumiremos que estamos apenas relacionando as concentrações em termos de x.
Portanto, as concentrações de equilíbrio são:
  • N2O4: 0,50 - x , mol/L
  • NO2: 2x , mol/L

Resposta

As concentrações de equilíbrio são N2O4 = 0,50 - x , mol/L e NO2 = 2x , mol/L.

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