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?
e) 1,0 times 10^-1 M

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo! Temos uma reação química onde nitrogênio ( N2) e oxigênio ( O2) reagem para formar dióxido de nitrogênio ( NO). A constante de equilíbrio ( Kc) para essa reação a 1500 K é 1,0 times 10^-5. A gente começa com 0,60 M de e 0,60 M de e queremos descobrir qual será a concentração de N2 quando o sistema atingir o equilíbrio. Para resolver isso, vamos usar o conceito de equilíbrio químico e a expressão da constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a expressão da constante de equilíbrio ( Kc) para a reação dada:
Kc = [NO]^2[N2][O2]
Aqui, os colchetes representam as concentrações molares das substâncias no equilíbrio.

Passo 3

Agora, vamos montar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as concentrações:
Aqui, assumimos que para cada x mol de ccc & N2 & O2 & NO hline Inicial (M) & 0,60 & 0,60 & 0 Mudança (M) & -x & -x & +2x Equilíbrio (M) & 0,60 - x & 0,60 - x & 2x e que reagem, formamos 2x mol de N2.

Passo 4

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

Passo 5

Agora que temos o valor de x, podemos encontrar a concentração de NO:
[NO] = 2x = 2 times 0,000947 approx 0,001894 , M
Arredondando para duas casas significativas, temos aproximadamente 1,89 times 10^-3 , M. No entanto, isso parece estar diferente da resposta fornecida (1,0 × 10⁻¹ M). Vamos verificar se fizemos alguma simplificação importante.
Como Kc é muito pequeno, a quantidade de formação de NO é mínima, então podemos aproximar 0,60 - x approx 0,60. Assim:
1,0 times 10^-5 = 4x^20,60^2 4x^2 = 1,0 times 10^-5 times 0,36 x^2 = 3,6 times 10^-64 = 9,0 times 10^-7 x = raiz9,0 times 10^-7 = 9,49 times 10^-4 , M [NO] = 2x approx 1,898 times 10^-3 , M
Parece que a resposta mais precisa seria cerca de 1,9 times 10^-3 , M. A opção fornecida ( 1,0 times 10^-1 , M) não corresponde ao cálculo realizado, sugerindo que possa haver um erro na formulação da questão ou nas opções.

Resposta

A concentração de NO no equilíbrio é aproximadamente 1,9 times 10^-3 , M.

Exercícios relacionados