O dióxido de nitrogênio, NO2, um gás castanho, pode existir em equilíbrio com o gás incolor N2 O4. KC=170 a 298 K para a reação.
2 NO2(g) <=ftharpoons N2 O4(g)
Suponha que a concentração de NO2 seja 0,015 mol / L e a concentração de N2 O4 seja 0,025 mol / L. (a) Q é maior, menor ou igual a Kc?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma reação de equilíbrio entre dois gases: dióxido de nitrogênio ( NO2) e tetróxido de dinitrogênio ( N2O4). A constante de equilíbrio ( KC) para essa reação é 170 a 298 K. O exercício pede para a gente comparar o quociente de reação ( Q) com o KC. Para resolver isso, precisamos entender como calcular Q e depois fazer a comparação com o KC dado.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o quociente de reação ( Q). Ele é calculado da mesma forma que a constante de equilíbrio ( KC), mas usamos as concentrações iniciais das substâncias em vez das concentrações no equilíbrio. A fórmula para a reação dada é:
Q = [N2O4][NO2]^2

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores fornecidos no exercício nessa fórmula. Temos:
  • Concentração de N2O4: 0,025 mol/L
  • Concentração de NO2: 0,015 mol/L
Então:
Q = 0,025(0,015)^2

Passo 4

Vamos calcular o valor de Q passo a passo. Primeiro, elevamos a concentra�o de NO2 ao quadrado:
(0,015)^2 = 0,000225
Em seguida, dividimos a concentração de N2O4 por esse valor:
Q = 0,0250,000225 approx 111,11

Passo 5

Agora que temos o valor de Q approx 111,11, vamos comparar com o KC = 170:
  • Se Q < KC, o sistema vai para a formação de produtos.
  • Se Q > KC, o sistema vai para a formação de reagentes.
  • Se Q = KC, o sistema está em equilíbrio.

Passo 6

No nosso caso, Q approx 111,11 é menor que KC = 170. Isso significa que a reação ainda não atingiu o equilíbrio e vai favorecer a formação de produtos ( N2O4) para aumentar Q até que Q = KC.

Resposta

Q é menor que KC.

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