Qual das opções abaixo é a expressão correta para a constante de equilíbrio da reação:
A)
B)
C)
D)
E)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde o dióxido de nitrogênio (NO₂) e o dióxido de dinitrogênio (N₂O₄) estão em equilíbrio. O lance é descobrir qual das opções apresentadas mostra corretamente a constante de equilíbrio (Kc) dessa reação. Pra isso, vamos precisar entender como montar a expressão do Kc usando as concentrações dos reagentes e produtos.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar como montar a expressão da constante de equilíbrio. Para qualquer reação do tipo:
A constante de equilíbrio $ K_c $ é dada por:
Onde:
- $ [C] $ e $ [D] $ são as concentrações dos produtos.
- $ [A] $ e $ [B] $ são as concentrações dos reagentes.
- $ a, b, c, d $ são os coeficientes estequiométricos na reação.
Passo 3
Agora, vamos aplicar isso à nossa reação específica:
Aqui:
- Reagente: $ \mathrm{N}{2} \mathrm{O}{4} $ com coeficiente 1.
- Produtos: $ \mathrm{NO}_{2} $ com coeficiente 2.
Passo 4
Usando a fórmula geral do $ K_c $, substituímos pelos valores da nossa reação:
Isso porque o coeficiente de $ \mathrm{NO}{2} $ é 2, então elevamos a concentração de $ \mathrm{NO}{2} $ ao quadrado. Já $ \mathrm{N}{2} \mathrm{O}{4} $ tem coeficiente 1, então fica apenas na base.
Passo 5
Agora, vamos conferir qual das opções dadas corresponde a essa expressão:
- Opção B: $ \frac{[\mathrm{NO}{2}]^{2}}{[\mathrm{N}{2} \mathrm{O}_{4}]} $
Essa é exatamente a expressão que montamos para o $ K_c $. As outras opções têm expoentes ou arranjos diferentes que não correspondem à nossa fórmula correta.
Resposta
A opção correta é a B) $ \frac{[\mathrm{NO}{2}]^{2}}{[\mathrm{N}{2} \mathrm{O}_{4}]} $.