A constante de equilíbrio para a reação é 0,00463 a .
Se um reator de é preenchido inicialmente com de puro, quais serão as concentrações, em mol/L, de e CO no equilíbrio?


Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está lidando com equilíbrio químico, um conceito fundamental na química que mostra como as concentrações das substâncias envolvidas numa reação se equilibram quando a reação atinge um estado estável. Para isso, vamos precisar usar a constante de equilíbrio ( ), que nos ajuda a entender a proporção das concentrações dos produtos e reagentes no equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as substâncias envolvidas na reação:
Temos:
  • Reagente:
  • Produtos: e
Inicialmente, temos 0,1 mol de em um reator de 1,0 L, o que significa que a concentração inicial de é:
E as concentrações iniciais de e são 0 mol/L, pois ainda não foram formados.

Passo 3

Vamos usar uma tabela chamada ICE (Initial, Change, Equilibrium) para organizar as informações:
Substância Inicial (M) Mudança (M) Equilíbrio (M)
0,1
0
0
Aqui, representa a quantidade de que reage até atingir o equilíbrio, formando e .

Passo 4

Agora, vamos expressar as concentrações no equilíbrio em termos de :

Passo 5

A constante de equilíbrio ( ) para a reação é dada por:
Substituindo as concentrações que expressamos em termos de :

Passo 6

Agora, vamos resolver a equação para encontrar :
Multiplicando ambos os lados por :
Distribuindo o :
Rearranjando a equação:
Agora, temos uma equação quadrática na forma . Podemos resolver usando a fórmula de Bhaskara:
Onde:
Calculando o discriminante ( ):
Então:
Considerando apenas a solução positiva (pois concentrações não podem ser negativas):

Resposta

As concentrações no equilíbrio são:
Arredondando para três casas decimais:

Exercícios relacionados

Forneça a lei da velocidade que corresponde a cada um dos mecanismos sugeridos a seguir:
Mecanismo 1 - Etapa 1:
Mecanismo 2 -Etapa 1 (lenta):
Etapa 2 (rápida):

Mecanismo 1:

Mecanismo 2:
O que aconteceria à velocidade da reação se a concentração de NO fosse triplicada?
Sabendo que o aumento da temperatura favoreceu a decomposição do , diga se a reação é endotérmica ou exotérmica.
Preveja se cada uma das seguintes mudanças tenderá a deslocar o equilíbrio na direção dos reagentes ou produtos.
Remoção de CO:
Adição de :
Aumento do volume do recipiente:
Adição de um catalisador: