A reação
ocorre sob alta temperatura. A
, um tanque de 200,0 L contém 1, 0 mol de
de
e
de C em equilíbrio.
(a) Calcule
para a reação a
.
(b) Calcule
para a reação, também a
, se as quantidades em equilíbrio no tanque de 200,0 L sāo de
de
de
e
de C .
© Compare os resultados de (a) e (b). A quantidade de carbono afeta o valor de
? Explique.
(a) Calcule
(b) Calcule
© Compare os resultados de (a) e (b). A quantidade de carbono afeta o valor de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício trata de uma reação química de equilíbrio envolvendo carbono sólido e monóxido de carbono. A matéria principal aqui é o equilíbrio químico e a constante de equilíbrio (
). Para resolver, vamos precisar entender como calcular
usando as concentrações das substâncias envolvidas na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a reação química dada:
Aqui, carbono sólido (
) reage com dióxido de carbono gasoso (
) para formar monóxido de carbono gasoso (
).
Passo 3
A constante de equilíbrio (
) para essa reação é dada pela expressão:
Observe que o carbono sólido não entra na expressão porque sua concentração é constante e não afeta o equilíbrio.
Passo 4
Vamos calcular as concentrações das substâncias no equilíbrio. Sabemos que o volume do tanque é de 200,0 L.
Para o item (a):
- Quantidade de
mol - Quantidade de
mol
As concentrações são:
Passo 5
Agora, substituímos esses valores na expressão de
:
Passo 6
No item (b), as quantidades em equilíbrio mudam:
- Quantidade de
mol - Quantidade de
mol - Quantidade de
mol
Como o carbono ainda está na forma sólida, sua quantidade não afeta o valor de
. Portanto, as concentrações de
e
permanecem as mesmas:
Passo 7
Finalmente, no item ©, comparamos os resultados obtidos:
-
no item (a): 0,025 -
no item (b): 0,025
Como os valores de
são iguais, isso mostra que a quantidade de carbono sólido não afeta o valor da constante de equilíbrio.
Resposta
(a)
(b)
© A quantidade de carbono sólido não afeta o valor de , pois
permanece constante independente da quantidade de sólido presente.
(b)
© A quantidade de carbono sólido não afeta o valor de
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