Num recipiente de 2,0 L de capacidade, encontra-se o seguinte sistema em equilíbrio:
N2(g)+3 H2(g) <=ftarrows 2 NH3(g)
Calcule o valor da constante de equilíbrio em termos de concentração, sabendo que no equilíbrio existem 2,0 mol de N2(g), 4,0 mold de2(g) e 1,0 mol de NH3(g).

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:
N2(g) + 3 H2(g) <=ftarrows 2 NH3(g)
Queremos calcular a constante de equilíbrio ( Kc) em termos de concentração. Para isso, vamos precisar saber as concentrações das substâncias no equilíbrio e usar a fórmula do Kc.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as concentrações de cada substância no equilíbrio. Sabemos que:
  • Temos 2,0 mol de N2,
  • 4,0 mol de H2,
  • 1,0 mol de NH3,
    e o volume do recipiente é de 2,0 litros.
A concentração ( C) é calculada pela fórmula:
C = número de molsvolume (L) ú

Passo 3

Vamos calcular a concentração de cada gás:
Para N2:
[N2] = 2,0 mol2,0 L = 1,0 M
Para H2:
[H2] = 4,0 mol2,0 L = 2,0 M
Para NH3:
[NH3] = 1,0 mol2,0 L = 0,5 M

Passo 4

Agora que temos as concentrações, vamos usar a expressão da constante de equilíbrio ( Kc) para a reação:
Kc = [NH3]^2[N2][H2]^3
Essa expressão vem da regra de que para cada coeficiente estequiométrico na equação balanceada, colocamos esse expoente na expressão do Kc.

Passo 5

Substituindo as concentrações que calculamos na expressão do Kc:
Kc = (0,5)^2(1,0)(2,0)^3
Vamos calcular passo a passo:
  1. Calcular (0,5)^2:
(0,5)^2 = 0,25
  1. Calcular (2,0)^3:
(2,0)^3 = 8,0
  1. Substituir os valores:
Kc = 0,251,0 times 8,0 = 0,258,0 = 0,03125

Resposta

O valor da constante de equilíbrio ( Kc) é 0,03125.

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