Num recipiente de 2,0 L de capacidade, encontra-se o seguinte sistema em equilíbrio:
Calcule o valor da constante de equilíbrio em termos de concentração, sabendo que no equilíbrio existem 2,0 mol de
e
de
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química que está em equilíbrio dentro de um recipiente de 2,0 litros. A equação da reação é:
Queremos calcular a constante de equilíbrio (
) em termos de concentração. Para isso, vamos precisar saber as concentrações das substâncias no equilíbrio e usar a fórmula do
.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as concentrações de cada substância no equilíbrio. Sabemos que:
- Temos 2,0 mol de
, - 4,0 mol de
, - 1,0 mol de
,
e o volume do recipiente é de 2,0 litros.
A concentração (
) é calculada pela fórmula:
Passo 3
Vamos calcular a concentração de cada gás:
Para
:
Para
:
Para
:
Passo 4
Agora que temos as concentrações, vamos usar a expressão da constante de equilíbrio (
) para a reação:
Essa expressão vem da regra de que para cada coeficiente estequiométrico na equação balanceada, colocamos esse expoente na expressão do
.
Passo 5
Substituindo as concentrações que calculamos na expressão do
:
Vamos calcular passo a passo:
- Calcular
:
- Calcular
:
- Substituir os valores:
Resposta
O valor da constante de equilíbrio (
) é 0,03125.