Se
de
e
de
são colocados em um recipiente de
, qual será todo as concentrações de equilíbrio estão a
? (Dica: onde a posição de equilíbrio está quando K é muito grande?)
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos 0,100 mol de H₂ e 0,200 mol de Br₂ colocados em um recipiente de 10,0 litros a 25°C. Queremos descobrir quais serão as concentrações das substâncias no equilíbrio. O assunto aqui é química de equilíbrio, e para resolver isso, vamos precisar usar conceitos como concentração molar e constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as concentrações iniciais das substâncias. A concentração molar ($ C $) pode ser calculada usando a fórmula:
onde $ n $ é a quantidade de mols e $ V $ é o volume em litros.
Para H₂:
Para Br₂:
Passo 3
Agora, vamos considerar a reação de equilíbrio entre H₂ e Br₂. A reação que ocorre é:
Vamos chamar de $ x $ a quantidade de H₂ e Br₂ que reage até atingir o equilíbrio. Assim, as concentrações no equilíbrio serão:
- H₂: $ 0,0100 - x $
- Br₂: $ 0,0200 - x $
- HBr: $ 0 + 2x $
Passo 4
A dica nos diz que a constante de equilíbrio $ K $ é muito grande. Quando $ K $ é muito grande, isso significa que a reação tende a ir quase completamente para a formação dos produtos, ou seja, consome-se quase todo o reagente disponível. Neste caso, o reagente limitante é o H₂, pois temos menos mols dele.
Então, podemos assumir que praticamente todo o H₂ reage, ou seja, $ x \approx 0,0100 $.
Passo 5
Agora, calculamos as concentrações no equilíbrio substituindo $ x $:
- H₂: $ 0,0100 - 0,0100 = 0,0000, mol/L $
- Br₂: $ 0,0200 - 0,0100 = 0,0100, mol/L $
- HBr: $ 0 + 2 \times 0,0100 = 0,0200, mol/L $
Resposta
As concentrações de equilíbrio a 25°C são: