Em um recipiente de 1 litro, introduziu-se
de butano gasoso que, em presença de um catalisador, isomerizou-se em isobutano, segundo a equação: butano
isobutano. A constante de equilibrio é
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
de butano. Esse butano vai se transformar em isobutano usando um catalisador. A constante de equilíbrio dessa reação é
. Nosso objetivo é descobrir qual é a concentração de isobutano no equilíbrio.
Passo 2
Vamos chamar a concentração de isobutano no equilíbrio de
. Como o butano está se transformando em isobutano, a concentração de butano no equilíbrio vai ser o que sobrará, ou seja,
.
Passo 3
A constante de equilíbrio (
) da reação é dada pela fórmula:
Sabemos que
, então substituímos na equação:
Passo 4
Agora, vamos resolver a equação para encontrar o valor de
:
Multiplicando ambos os lados por
para eliminar a fração:
Distribuindo o
:
Somando
em ambos os lados:
Dividindo ambos os lados por
:
Resposta
A concentração de isobutano no equilíbrio é aproximadamente
.