Em um recipiente de 1 litro, introduziu-se 0,10 mol de butano gasoso que, em presença de um catalisador, isomerizou-se em isobutano, segundo a equação: butano isobutano. A constante de equilibrio é 2,5 mol / l nas condições do experimento. Qual a concentração em mol/l do isobutano no equilíbrio?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um recipiente de 1 litro com 0,10 , mol de butano. Esse butano vai se transformar em isobutano usando um catalisador. A constante de equilíbrio dessa reação é 2,5 , mol/L. Nosso objetivo é descobrir qual é a concentração de isobutano no equilíbrio.

Passo 2

Vamos chamar a concentração de isobutano no equilíbrio de x. Como o butano está se transformando em isobutano, a concentração de butano no equilíbrio vai ser o que sobrará, ou seja, 0,10 - x , mol/L.

Passo 3

A constante de equilíbrio ( K) da reação é dada pela fórmula:
K = [isobutano][butano] = x0,10 - x
Sabemos que K = 2,5 , mol/L, então substituímos na equação:
2,5 = x0,10 - x

Passo 4

Agora, vamos resolver a equação para encontrar o valor de x:
2,5 = x0,10 - x
Multiplicando ambos os lados por (0,10 - x) para eliminar a fração:
2,5 times (0,10 - x) = x
Distribuindo o 2,5:
0,25 - 2,5x = x
Somando 2,5x em ambos os lados:
0,25 = 3,5x
Dividindo ambos os lados por 3,5:
x = 0,253,5 approx 0,071 , mol/L

Resposta

A concentração de isobutano no equilíbrio é aproximadamente 0,071 , mol/L.

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