Se
de
e
de NO forem colocados em um recipiente de 2,00 L e deixado entrar em equilíbrio, quais serão as concentrações de
e
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício nos pede para encontrar as concentrações de
e
quando a reação:
atinga o equilíbrio. Temos inicialmente 0,100 mol de
e 0,200 mol de
em um recipiente de 2,00 L. Vamos usar conceitos de equilíbrio químico e cálculos de concentração para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as concentrações iniciais de cada reagente. A concentração (
) é dada por:
Então,
Passo 3
Como inicialmente não há produtos (
e
), suas concentrações são 0 M. Vamos montar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as informações:
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|
Inicial (I) | 0,050 M | 0,100 M | 0 M | 0 M |
Mudança © | -x | -x | +x | +x |
Equilíbrio (E) | 0,050 - x | 0,100 - x | x | x |
Aqui, “x” representa a quantidade que reage para formar os produtos.
Passo 4
Agora, precisamos usar a constante de equilíbrio (
) para relacionar as concentrações no equilíbrio. A expressão para
para essa reação é:
No entanto, o problema não nos fornece o valor de
. Isso sugere que a reação vai até o equilíbrio completo, ou seja, todo o reagente limita será consumido. Vamos identificar o reagente limitante.
Passo 5
Analisando as quantidades iniciais:
-
: 0,050 M -
: 0,100 M
A relação molar da reação é 1:1. Isso significa que para cada mol de
, precisamos de 1 mol de
. Temos o dobro de
em relação a
, então
é o reagente limitante e será completamente consumido.
Passo 6
Como
é totalmente consumido, toda a sua concentração de 0,050 M reage, ou seja,
. Vamos atualizar a tabela ICE com esse valor:
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|
Equilíbrio (E) | 0,050 - 0,050 = 0 M | 0,100 - 0,050 = 0,050 M | 0 + 0,050 = 0,050 M | 0 + 0,050 = 0,050 M |
Passo 7
Portanto, no equilíbrio, temos:
Resposta
As concentrações no equilíbrio são
e
.