Suponha uma reação química genérica do tipo A + B D AB que é iniciada com 2 mols de A e com 2 mols de B. Se, após atingido o equilíbrio químico, a quantidade de A existente no sistema for de 0,5 mol, a constante de equilíbrio será:
a) 0,5
b) 1,5
c) 3,0
d) 4,0
e) 6,0
a) 0,5
b) 1,5
c) 3,0
d) 4,0
e) 6,0
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma reação química do tipo A + B ⇄ AB. A gente começa com 2 mols de A e 2 mols de B. Quando atinge o equilíbrio, sobra 0,5 mol de A. Nosso objetivo é encontrar a constante de equilíbrio dessa reação. Para resolver isso, vamos usar o conceito de constante de equilíbrio químico (K_eq) e aplicar o método das variações, geralmente organizado numa tabela chamada ICE (Inicial, Variação, Equilíbrio).
Passo 2
Primeiro, vamos montar a tabela ICE para organizar as informações:
Espécie | Inicial (mol) | Variação (mol) | Equilíbrio (mol) |
---|---|---|---|
A | 2 | -x | 0,5 |
B | 2 | -x | 2 - x |
AB | 0 | +x | x |
Aqui, “x” representa a quantidade de mols que reage. Como no equilíbrio temos 0,5 mol de A, a variação para A foi de -x e igualamos 2 - x a 0,5 mol:
2 - x = 0,5
x = 2 - 0,5
x = 1,5 mol
x = 2 - 0,5
x = 1,5 mol
Passo 3
Agora que sabemos que x = 1,5 mol, vamos preencher a tabela completa:
Espécie | Inicial (mol) | Variação (mol) | Equilíbrio (mol) |
---|---|---|---|
A | 2 | -1,5 | 0,5 |
B | 2 | -1,5 | 0,5 |
AB | 0 | +1,5 | 1,5 |
Passo 4
Com os valores de equilíbrio, podemos escrever a expressão da constante de equilíbrio (K_eq). Para uma reação geral aA + bB ⇄ cC + dD, a constante de equilíbrio é dada por:
No nosso caso, a reação é A + B ⇄ AB, então:
Passo 5
Substituindo os valores que obtivemos na tabela:
Calculando o denominador:
Então:
Resposta
A constante de equilíbrio é 6,0.