Faça o batanceamento e escreva a expressão de constante de equilfbrio para a reação:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para balancear a reação química
e depois escrever a expressão da constante de equilíbrio. Para isso, vamos precisar usar conhecimentos de balanceamento de equações químicas e de como formular a constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. Para isso, contamos os átomos de cada elemento em ambos os lados da seta e ajustamos os coeficientes para igualar.
Do lado dos reagentes:
- Nitrogênio (N): 1 (de NH₃) + 1 (de NO) = 2
- Hidrogênio (H): 3 (de NH₃)
- Oxigênio (O): 1 (de NO)
Do lado dos produtos:
- Nitrogênio (N): 2 (de N₂)
- Hidrogênio (H): 2 (de H₂O)
- Oxigênio (O): 1 (de H₂O)
Já vemos que os átomos de nitrogênio estão balanceados (2 de cada lado). Mas o hidrogênio e o oxigênio não estão. Vamos ajustar os coeficientes para balancear o hidrogênio.
Colocamos um coeficiente 2 na molécula de H₂O para ter 4 átomos de hidrogênio nos produtos:
Agora, os átomos de hidrogênio são:
- Reagentes: 3 (de NH₃)
- Produtos: 4 (de 2 H₂O)
Para equilibrar, colocamos um coeficiente 2 na NH₃:
Agora, os átomos de hidrogênio são:
- Reagentes: 6 (de 2 NH₃)
- Produtos: 4 (de 2 H₂O)
Para equilibrar, ajustamos o coeficiente na H₂O para 3:
Verificamos novamente:
- Nitrogênio: 2 nos reagentes e 2 nos produtos
- Hidrogênio: 6 nos reagentes e 6 nos produtos
- Oxigênio: 1 nos reagentes e 3 nos produtos
Faltam balancear o oxigênio. Então, colocamos 3 moléculas de NO:
Agora, todos os elementos estão balanceados.
Passo 3
Agora que a equação está balanceada, vamos escrever a expressão da constante de equilíbrio (
). A constante de equilíbrio é dada pela razão entre os produtos elevados aos seus coeficientes e os reagentes elevados aos seus coeficientes.
Para a reação balanceada:
A expressão da constante de equilíbrio fica:
Resposta
A equação balanceada é:
E a expressão da constante de equilíbrio é: