A constante de equilíbrio para a reação é 0,0396.
a) Se um reator de é preenchido inicialmente com de e de , quais serão as concentrações, em mol/L, de e NO no equilíbrio?



b) Preveja se cada uma das seguintes mudanças tenderá a deslocar o equilíbrio na direção dos reagentes ou produtos.
Remoção de NO:
Adição de :
Aumento do volume do recipiente:
Adição de um catalisador:

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de química sobre equilíbrio químico. A gente vai precisar usar o conceito de constante de equilíbrio ( ) e entender como as concentrações das substâncias mudam até atingirem o equilíbrio. Vamos resolver as partes a) e b) do exercício.

Passo 2

Parte a)
Primeiro, vamos determinar as concentrações de , e no equilíbrio. A gente vai usar a tabela ICE (Inicial, mudança, Equilíbrio) para isso.

Passo 3

Configuração da tabela ICE:
A reação é:
çí

Passo 4

Agora, vamos usar a expressão da constante de equilíbrio ( ):
Substituindo os valores da tabela ICE:

Passo 5

Resolvendo a equação para :
Tomamos a raiz quadrada de ambos os lados:
Calculando :
Multiplicando ambos os lados por :
Somando aos dois lados:
Dividindo ambos os lados por 2,199:

Passo 6

Agora, substituímos nas expressões de equilíbrio:

Passo 7

Parte b)
Agora, vamos analisar como determinadas mudanças afetam o equilíbrio usando o princípio de Le Chatelier.
  1. Remoção de NO:
    • Se a gente remove , o sistema tenta compensar essa perda. Então, ele vai formar mais , ou seja, desloca o equilíbrio para a direita (produtos).
  2. Adição de :
    • Ao adicionar mais , aumenta a concentração dos reagentes. O equilíbrio vai se deslocar para a direita, formando mais .
  3. Aumento do volume do recipiente:
    • Aumentar o volume diminui a pressão. A reação tem 2 mols de gás na frente e 2 na trás, então não há mudança no equilíbrio.
  4. Adição de um catalisador:
    • Catalisadores aceleram a velocidade de reação sem alterar a posição do equilíbrio. Portanto, não há deslocamento.

Resposta

a)
b)
  • Remoção de NO: Desloca para os produtos.
  • Adição de : Desloca para os produtos.
  • Aumento do volume do recipiente: Nenhuma mudança no equilíbrio.
  • Adição de um catalisador: Nenhuma mudança no equilíbrio.

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