O valor do kc para a reação abaixo é 2,6 times 10^8 a 825 K: 2 H2+S2 2 H2 S. Qual é a concentração no equilibrio de H2 S, sabendo que as concentrações de H2 e S2 são, respectivamente, 0,0020 M e 0,0010 M ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química em equilíbrio onde . O valor da constante de equilíbrio ( ) é a . Queremos descobrir qual é a concentração de no equilíbrio, sabendo que as concentrações iniciais de e são e , respectivamente. Para resolver isso, vamos usar o conceito de equilíbrio químico e a expressão da constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a expressão da constante de equilíbrio ( Kc = [C]^c [D]^d[A]^a [B]^b ) para a reação dada. Para uma reação geral Kc = [H2S]^2[H2]^2 [S2] , a expressão é:
No nosso caso:

Passo 3

Agora, vamos considerar as concentrações no equilíbrio. Vamos chamar a concentração de [H2S] = x que se forma de [H2] = 0,0020 , M - x . Assim, para cada [S2] = 0,0010 , M - x2 mols de formados, mols de e mols de são consumidos, já que a estequiometria da reação é .
Então, as concentrações no equilíbrio ficam:

Passo 4

Substituindo essas expressões na equação do 2,6 times 10^8 = x^2(0,0020 - x)^2 (0,0010 - x2) :
Dado que é muito grande, isso indica que a reação favorece muito a formação dos produtos, ou seja, será praticamente igual às concentrações iniciais de reagentes. Portanto, podemos aproximar que e . Assim, e .

Passo 5

Portanto, a concentração de no equilíbrio é aproximadamente .

Resposta

A concentração de no equilíbrio é aproximadamente .

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