5^ a QUESTÄO. Considere a reaçăo:
NiO(s)+CO(g) <=ftharpoons Nl(s)+CO2, g) Kc=4,0 times 10^3 a 1500 K
Uma mistura de óxido de niquel e 0,40 M de CO é permitida entrar em equilibrio a 1500 K . Determine as concentraçōes de equilibrio dos gases.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo. A gente tem a reação entre óxido de níquel sólido ( NiO(s)) e monóxido de carbono gasoso ( CO(g)) que formam níquel sólido ( Ni(s)) e dióxido de carbono gasoso ( CO2). A constante de equilíbrio ( Kc) dessa reação é 4,0 times 10^3 a 1500 K. O que precisamos descobrir são as concentrações dos gases ( CO e CO2) quando a mistura atinge o equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como funciona a constante de equilíbrio ( Kc). Ela nos diz a relação entre as concentrações dos produtos e dos reagentes no equilíbrio. A fórmula geral é:
Kc = [Produtos][Rea>=ntes]
No nosso caso, a reação é:
NiO(s) + CO(g) <=ftharpoons Ni(s) + CO2,(g)
Como NiO e Ni são sólidos, eles não entram na expressão do Kc. Então, a expressão do Kc fica:
Kc = [CO2][CO]

Passo 3

Sabemos que inicialmente temos uma concentração de 0,40,M de CO e nenhum CO2. Vamos chamar de x a quantidade de CO que reage para formar CO2. Assim, no equilíbrio:
[CO] = 0,40 - x
[CO2] = x

Passo 4

Substituindo essas expressões na fórmula do Kc, temos:
Kc = x0,40 - x = 4,0 times 10^3
Agora, vamos resolver essa equação para encontrar o valor de x.
4,0 times 10^3 = x0,40 - x
4,0 times 10^3 times (0,40 - x) = x
1600 - 4,0 times 10^3x = x
1600 = x + 4,0 times 10^3x
1600 = x (1 + 4,0 times 10^3)
x = 16004,0 times 10^3 + 1 approx 16004001 approx 0,40,M

Resposta

As concentrações de equilíbrio dos gases são aproximadamente:
[CO] approx 1,0 times 10^-4,M
[CO2] approx 0,40,M

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