Para o sistema em equilíbrio,
N2(g)+O2(g) <=ftharpoons 2 NO(g)
Kc é 1 times 10^-30 a 25^circ C. Suponha que, em uma mistura a 25^circ C, as concentrações de N2 e O2 sejam 0,040 e 0,010 mol / L, respectivamente. Calcule a concentração de equilíbrio do NO.

Passo 1

Então, a gente tem uma reação química em equilíbrio:
N2(g)+O2(g) <=ftharpoons 2 NO(g)
A constante de equilíbrio, Kc, é 1 times 10^-30 a 25^circ C. Isso significa que, nessa temperatura, a reação não favorece muito a formação de NO. A gente sabe as concentrações iniciais de N2 e O2, que são 0,040 mol/L e 0,010 mol/L, respectivamente. Nosso objetivo é calcular a concentração de NO quando a mistura está em equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a constante de equilíbrio, Kc. Ela nos diz a relação entre as concentrações dos produtos e reagentes quando a reação está em equilíbrio. No caso, a expressão da Kc para essa reação é:
Kc = [NO]^2[N2][O2]

Passo 3

Agora, vamos montar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para visualizar as concentrações:
N2 O2 NO
Inicial 0,040 0,010 0
Mudança -x -x +2x
Equilíbrio 0,040 - x 0,010 - x 2x

Passo 4

Substituindo as concentrações de equilíbrio na expressão da Kc:
1 times 10^-30 = (2x)^2(0,040 - x)(0,010 - x)
Como a Kc é tão pequena, isso indica que a reação não vai avançar muito. Portanto, podemos simplificar assumindo que x é muito pequeno comparado a 0,040 e 0,010, assim:
1 times 10^-30 approx 4x^2(0,040)(0,010)

Passo 5

Resolvendo a equação para x:
1 times 10^-30 = 4x^20,0004
Multiplicando ambos os lados por 0,0004:
4x^2 = 4 times 10^-34
Dividindo por 4:
x^2 = 1 times 10^-34
Extraindo a raiz quadrada:
x = 1 times 10^-17

Resposta

A concentração de equilíbrio do NO é 2x = 2 times 10^-17 mol/L.

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