Um equilíbrio envolvido na formação da chuva ácida está representado pela equação: 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g) Em um recipiente de 1 litro, foram misturados 6 mols de dióxido de enxofre e 5 mols de oxigênio. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio; o número de mols de trióxido de enxofre medido foi 4. O valor aproximado da constante de equilíbrio é:?

Passo 1

Então, vamos lá! O problema fala sobre um equilíbrio químico na formação da chuva ácida, representado pela equação:
2SO2(g) + O2(g) rightarrow 2SO3(g)
A gente tem um recipiente de 1 litro onde iniciamos com 6 mols de dióxido de enxofre ( SO2) e 5 mols de oxigênio ( O2). Depois de um tempo, no equilíbrio, foram formados 4 mols de trióxido de enxofre ( SO3). Nosso objetivo aqui é encontrar o valor da constante de equilíbrio ( Kc) dessa reação. Para resolver isso, vamos usar as expressões da constante de equilíbrio e fazer uma tabela de evolução das concentrações.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender como as concentrações mudam até alcançar o equilíbrio. Vamos montar uma tabela com as quantidades iniciais, as mudanças e as quantidades no equilíbrio.
Espécie Inicial (mol) Variação (mol) Equilíbrio (mol)
SO2 6 -x 6 - x
O2 5 -x2 5 - x2
SO3 0 +x x
Como a reação forma 2 mols de SO3 para cada 2 mols de SO2 que reagem, a variação de SO3 será igual a x, que é a quantidade de SO3 formada no equilíbrio. No problema, sabemos que x = 4 mols.

Passo 3

Agora, vamos preencher a tabela com x = 4:
Espécie Inicial (mol) Variação (mol) Equilíbrio (mol)
SO2 6 -4 6 - 4 = 2
O2 5 -2 5 - 2 = 3
SO3 0 +4 4

Passo 4

Em seguida, precisamos calcular as concentrações molares no equilíbrio. Como o volume do recipiente é de 1 litro, a concentração ( C) de cada espécie é igual ao número de mols, pois C = nV e V = 1,L.
Portanto:
  • [SO2] = 2,mol/L
  • [O2] = 3,mol/L
  • [SO3] = 4,mol/L

Passo 5

Agora, vamos escrever a expressão da constante de equilíbrio Kc para a reação:
Kc = [SO3]^2[SO2]^2 [O2]
Isso vem diretamente da lei de ação das massas, onde os produtos estão no numerador e os reagentes no denominador, cada um elevado ao coeficiente estequiométrico.

Passo 6

Substituindo as concentrações que calculamos na expressão de Kc:
Kc = (4)^2(2)^2 times 3 = 164 times 3 = 1612

Passo 7

Simplificando a fração:
Kc = 1612 = 43 approx 1,33

Resposta

O valor aproximado da constante de equilíbrio Kc é 1,33.

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