Um mol da substância é colocado num recipiente de 1 litro de capacidade e, aquecido a , sofre dissociação: . Medindo-se a constante de dissociação térmica, nessa temperatura, encontrou-se . Calcule as concentrações em mol/l dos participantes no equilíbrio.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 1 mol da substância colocado num recipiente de 1 litro que, quando aquecido a , se dissocia segundo a reação:

Foi dada a constante de dissociação térmica . Nosso objetivo é encontrar as concentrações em mol/L de e no equilíbrio dessa reação.

Passo 2

Vamos começar definindo as concentrações iniciais e as mudanças que ocorrem durante a reação. Inicialmente, temos 1 mol de em 1 litro, então a concentração inicial de é:

E inicialmente, não temos , ou seja:

Passo 3

Vamos supor que, no equilíbrio, mol/L de se dissocia. Isso significa que:
  • A concentração de no equilíbrio será:

- A concentração de formada será:
(Observe que para cada mol de que se dissocia, são formados 2 mols de )

Passo 4

Agora, vamos usar a expressão da constante de equilíbrio para a reação:

Substituindo os valores que temos:
Simplificando:

Passo 5

Vamos resolver a equação para encontrar o valor de :

Multiplicando ambos os lados por :
Dividindo ambos os lados por 4:

Reorganizando:
Resolvendo a equação quadrática usando a fórmula de Bhaskara:

Onde , , e :
Considerando apenas a solução positiva (já que concentração não pode ser negativa):

Resposta

As concentrações no equilíbrio são aproximadamente:

Exercícios relacionados

O pentacloreto de fósforo, , é um reagente muito importante na Química Orgânica. Ele é preparado em fase gasosa através da reação:
. Num frasco de 2 litros, que contém, em equilíbrio, a , 0,12 mol de de e de . Calcule o valor da constante de equilibrio, em mol/l, a essa temperatura.
Para a resoluções destes exercícios, considere a dissociação parcial das bases em água. Para cada questão escreva a reação química, a equação de equilíbrio, e calcule, no equilíbrio: , e a concentração do cátion formado.
Metilamina
Em um recipiente de 1 litro, introduziu-se de butano gasoso que, em presença de um catalisador, isomerizou-se em isobutano, segundo a equação: butano isobutano. A constante de equilibrio é nas condições do experimento. Qual a concentração em mol/l do isobutano no equilíbrio?
Um recipiente fechado de 1 litro contendo inicialmente à temperatura ambiente, 1 mol de e 1 mol de é aquecido a . Com isto estabelece-se o equilíbrio:
cuja constante é igual a . Calcule a concentração, em mol/l de cada uma das espécies presentes no equilibrio.