A constante de equilíbrio, Kc, para a reação abaixo é 1,0 times 10^-5 a 1500 K .
N2(g)+O2(g) <=ftarrows 2 NO(g)
Se 0,60 M N2 e 0,60 M O2 são permitidos entrar em equilíbrio a 1500 K , qual a concentração de NO?
d) 8,1 times 10^-2 M

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de equilíbrio químico juntos! A gente tem a reação:
N2(g) + O2(g) <=ftarrows 2 NO(g)
E o enunciado nos diz que a constante de equilíbrio, , é a 1500 K. Além disso, começamos com 0,60 M de e 0,60 M de . Nosso objetivo é encontrar a concentração de no equilíbrio. Vamos precisar usar os conceitos de constante de equilíbrio e como montar uma tabela de concentrações para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como montar a expressão da constante de equilíbrio aA + bB <=ftarrows cC + dD . Para a reação geral:
Kc = [C]^c [D]^d[A]^a [B]^b
A expressão de N2 + O2 <=ftarrows 2 NO é:
Kc = [NO]^2[N2][O2]
No nosso caso, a reação é:
Então, a expressão de fica:

Passo 3

Agora, vamos montar uma tabela de concentrações usando o método de ICE (Initial, Change, Equilibrium):
Inicial (M) 0,60 0,60 0
Variação (M) -x -x +2x
Equilíbrio (M) 0,60 - x 0,60 - x 2x
Aqui, “x” representa a mudança nas concentrações até atingir o equilíbrio. Como a relação estequiométrica para é 2, a concentração de aumenta em .

Passo 4

Vamos substituir as concentrações de equilíbrio na expressão de Kc = (2x)^2(0,60 - x)(0,60 - x) = 4x^2(0,60 - x)^2 = 1,0 times 10^-5 :
4x^2(0,60 - x)^2 = 1,0 times 10^-5
Simplificando:
2x0,60 - x = raiz1,0 times 10^-5 = 1,0 times 10^-2,5 approx 0,00316
Para facilitar, tiramos a raiz quadrada dos dois lados:
2x = 0,00316 (0,60 - x) 2x = 0,001896 - 0,00316x 2x + 0,00316x = 0,001896 2,00316x = 0,001896 x approx 0,0018962,00316 approx 0,000947 , M
Agora, resolvemos para :

Resposta

A concentração de no equilíbrio é aproximadamente .

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