Um sistema fechado contendo inicialmente
de NOCl a
atinge o equilíbrio. A análise da mistura em equilíbrio mostra que a concentração de
é
. Calcule
a
para a reação:
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma reação química em equilíbrio:
Inicialmente, temos
de
a
. Quando a reação alcança o equilíbrio, a concentração de
é
. Queremos calcular a constante de equilíbrio
para essa reação. Para isso, vamos usar o conceito de equilíbrio químico e a expressão da constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como as concentrações mudam durante a reação. Vamos usar uma tabela de ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio):
Espécie | Inicial (M) | Mudança (M) | Equilíbrio (M) |
---|---|---|---|
NOCl | 0,5 | -2x | 0,5 - 2x |
NO | 0 | +2x | 2x |
Cl₂ | 0 | +x | x |
Aqui, “x” representa a quantidade que reage.
Passo 3
Sabemos que no equilíbrio a concentração de
é
. Então, podemos dizer que:
Passo 4
Agora, substituímos o valor de “x” na tabela para encontrar as concentrações das outras espécies no equilíbrio:
-
Para
: -
Para
:
Passo 5
Com as concentrações no equilíbrio conhecidas, podemos escrever a expressão da constante de equilíbrio
para a reação:
Passo 6
Agora, substituímos as concentrações encontradas na expressão de
:
Passo 7
Vamos calcular os valores:
-
Numerador:
-
Denominador:
Passo 8
Dividindo numerador pelo denominador:
Resposta
A constante de equilíbrio
a
para a reação dada é aproximadamente
.