Determine a concentração de
e C no equilíbrio, sabendo que
de A foi misturado com
de B em um volume de 1000 mL e
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema de equilíbrio químico! A gente tem a reação:
E a constante de equilíbrio é dada por:
Nosso objetivo é descobrir as concentrações de A, B e C no equilíbrio. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e álgebra básica para resolver as concentrações.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as concentrações iniciais das substâncias. Sabemos que:
- Foram misturados 0,1 mol de A e 0,2 mol de B em 1000 mL (1 litro).
A concentração © é dada por:
Então,
Passo 3
Vamos chamar de
a quantidade de A que reagiu no equilíbrio. De acordo com a estequiometria da reação:
- Para cada 1 mol de A que reage, 2 mols de B reagem e 2 mols de C são formados.
Então, as concentrações no equilíbrio serão:
Passo 4
Agora, vamos substituir essas expressões na fórmula da constante de equilíbrio:
Substituindo:
Passo 5
Vamos simplificar a equação:
Dado que
é muito grande (
), isso indica que a reação vai praticamente consumir todo o A e B disponíveis. Portanto, podemos assumir que
.
Passo 6
Com
:
Resposta
No equilíbrio, as concentrações são: