Para a reação de formação de
a partir de
e
a
. Em uma mistura em equilíbrio dos 3 gases nessa temperatura, a concentração de
é de
e do
é
. Qual é a concentração de
nesta mistura em equilíbrio?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Estamos lidando com a reação de formação de amônia (
) a partir de nitrogênio (
) e hidrogênio (
). A matéria aqui envolve equilíbrio químico e constante de equilíbrio (
). Precisamos calcular a concentração de
em uma mistura em equilíbrio, usando os valores fornecidos de
, bem como as concentrações de
e
.
Passo 2
Vamos escrever a equação balanceada da reação:
Essa equação nos mostra que 1 mol de
reage com 3 mols de
para formar 2 mols de
.
Passo 3
A constante de equilíbrio (
) para essa reação é dada por:
Onde:
-
é a concentração de amônia, -
é a concentração de nitrogênio, -
é a concentração de hidrogênio.
Passo 4
Nos foram fornecidos os valores:
-
a , -
, -
.
Precisamos encontrar
.
Passo 5
Vamos reorganizar a equação de
para resolver
:
Passo 6
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 7
Primeiro, calculamos
:
Passo 8
Agora, multiplicamos os valores:
Passo 9
Para encontrar
, tiramos a raiz quadrada de ambos os lados:
Resposta
A concentração de
na mistura em equilíbrio é aproximadamente
.