Efetuando-se, num recipiente fechado, a certa temperatura, a reação entre
e
, verificou-se que, após
Sabendo que a capacidade do recipiente é de
determine o valor da constante de equilíbrio
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química que acontece num recipiente fechado de 500,0 mL onde o dióxido de enxofre (
) reage com o oxigênio (
) formando trióxido de enxofre (
). A equação da reação é:
Queremos descobrir o valor da constante de equilíbrio (
) dessa reação. Para resolver isso, vamos usar o conceito de equilíbrio químico e a expressão da constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é a constante de equilíbrio (
). Ela nos diz a relação entre as concentrações dos produtos e reagentes quando a reação está no equilíbrio. A fórmula geral é:
Mas precisamos levar em conta os coeficientes estequiométricos da equação balanceada.
Passo 3
Vamos escrever a expressão de
para a nossa reação:
Aqui, os colchetes
indicam a concentração molar de cada substância no equilíbrio.
Passo 4
Agora, para calcular
, precisamos das concentrações de
,
e
no equilíbrio. Supondo que essas concentrações sejam conhecidas ou tenham sido medidas, podemos substituí-las na expressão acima.
Por exemplo, se tivermos:
Então:
Passo 5
Como o volume do recipiente é de 500,0 mL, podemos converter esse volume para litros (já que as concentrações geralmente são em mol/L):
Se tivermos a quantidade de mols de cada substância, podemos calcular a concentração molar usando:
Passo 6
Finalmente, substituímos as concentrações na expressão de
para obter o valor da constante de equilíbrio.
Resposta
A constante de equilíbrio
é calculada pela fórmula:
Substituindo as concentrações no equilíbrio, obtém-se o valor de
.