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

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

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:
Keq = [C]^c [D]^d[A]^a [B]^b
No nosso caso, a reação é A + B ⇄ AB, então:
Keq = [AB][A][B]

Passo 5

Substituindo os valores que obtivemos na tabela:
Keq = 1,50,5 times 0,5
Calculando o denominador:
0,5 times 0,5 = 0,25
Então:
Keq = 1,50,25 = 6,0

Resposta

A constante de equilíbrio é 6,0.

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