Uma mistura de SO2, O2 e SO3 a 1000 K contém os gases nas seguintes concentrações: [SO2]=5,0 times 10^-3 mol / L, [O2]=1,9 times 10^-3 mol / L e [SO3]=6,9 times 10^-3 mol / L. A reação está em equilíbrio? Se não estiver, em que direção a reação prossegue para atingir o equilibrio?
2 SO2(g)+O2(g) <=ftarrows 2 SO3(g) Kc=279

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente tem uma mistura de gases: dióxido de enxofre ( SO2), oxigênio ( O2) e trióxido de enxofre ( SO3) a uma temperatura de 1000 K. As concentrações são dadas, e a reação que estamos olhando é:
2 SO2(g) + O2(g) <=ftarrows 2 SO3(g) Kc = 279
O que precisamos descobrir é se essa mistura está em equilíbrio ou não, e se não estiver, para qual direção a reação vai se deslocar para atingir o equilíbrio. Para isso, vamos usar o conceito de constante de equilíbrio ( Kc) e a expressão do Quociente de Reação ( Qc).

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o Quociente de Reação ( Qc) com base nas concentrações iniciais fornecidas. A expressão para Qc é a mesma da constante de equilíbrio, mas usamos as concentrações atuais.
Qc = [SO3]^2[SO2]^2 [O2]
Vamos substituir os valores:
Qc = (6,9 times 10^-3)^2(5,0 times 10^-3)^2 times 1,9 times 10^-3

Passo 3

Agora, vamos calcular cada parte:
  1. Calculando o numerador:
(6,9 times 10^-3)^2 = 4,761 times 10^-5
  1. Calculando o denominador:
(5,0 times 10^-3)^2 times 1,9 times 10^-3 = (25 times 10^-6) times 1,9 times 10^-3 = 47,5 times 10^-9
Então,
Qc = 4,761 times 10^-547,5 times 10^-9 = 4,76147,5 times 10^4 = 0,1 times 10^4 = 1000

Passo 4

Agora, vamos comparar o Qc com o Kc:
  • Se Qc < Kc, a reação vai para a direita (formando mais produtos).
  • Se Qc > Kc, a reação vai para a esquerda (formando mais reagentes).
  • Se Qc = Kc, a reação está em equilíbrio.
Aqui, temos:
Qc = 1000 e Kc = 279
Como Qc > Kc, isso significa que a reação não está em equilíbrio e vai se deslocar para a esquerda para formar mais reagentes e diminuir Qc até que Qc = Kc.

Resposta

A reação não está em equilíbrio e vai se deslocar para a esquerda, formando mais SO2 e O2, para atingir o equilíbrio.

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N2 O3(g) <=ftarrows NO(g)+NO2(g)
Estime o efeito das seguintes alterações na posição do equilíbrio; isto é, diga em qual direção o equilíbrio irá se deslocar (esquerda, direita ou nenhum deslocamento) quando cada uma das seguintes alterações for realizada.
(a) adicionar mais N2 O3 (g)
(b) adicionar mais NO2(g)
© aumentar o volume do frasco de reaçāo
(d) diminuir a temperatura