O valor do Kc para a reação em equilíbrio químico: 2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g) Utilizando os dados da tabela abaixo, é em mols/L: [CO] [O2] [CO2] Início 0,8 0,6 0,0 Equilíbrio x y 0,2
a) 2,22.
b) 0,22.
c) 3,22.
d) 0,32.
e) 0,44.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício que você trouxe trata de equilíbrio químico, especificamente para a reação:
2 , CO (g) + O2 (g) rightarrow 2 , CO2 (g)
A gente precisa encontrar o valor de $ K_c $ dessa reação usando as concentrações em mol/L fornecidas. Para isso, vamos usar a teoria de equilíbrio químico e algumas fórmulas básicas de química. Vamos resolver passo a passo para facilitar o entendimento!

Passo 2

Primeiro, vamos entender o conceito de $ K_c $. O $ K_c $ é a constante de equilíbrio que relaciona as concentrações dos reagentes e produtos numa reação química no equilíbrio. A fórmula geral para $ K_c $ é:
Kc
No nosso caso, a reação é:
Kc
Então, a expressão para $ K_c $ fica:
Kc
Vamos usar essa fórmula para calcular o valor de $ K_c $.

Passo 3

Agora, vamos olhar as concentrações dadas:
  • Início (Antes do equilíbrio):
    • [ CO ] = 0,8 , mol/L
    • [ O2 ] = 0,6 , mol/L
    • [ CO2 ] = 0,0 , mol/L
  • Equilíbrio:
    • [ CO2 ] = 0,2 , mol/L
Queremos encontrar as concentrações de [ CO ] e [ O2 ] no equilíbrio.

Passo 4

Vamos usar o método das tabelas de equilíbrio. A variação nas concentrações é baseada nos coeficientes da reação.
A reação produz 2 mols de CO₂ para cada 2 mols de CO consumidos e 1 mol de O₂ consumido. Então, se [ CO2 ] aumentou em 0,2 mol/L, isso significa que:
  • [ CO ] diminuiu em 0,2 mol/L
  • [ O2 ] diminuiu em 0,1 mol/L
Portanto, as concentrações no equilíbrio são:
  • [ CO ] = 0,8 - 0,2 = 0,6 , mol/L
  • [ O2 ] = 0,6 - 0,1 = 0,5 , mol/L
  • [ CO2 ] = 0,0 + 0,2 = 0,2 , mol/L

Passo 5

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula do $ K_c $:
Kc
Calculando passo a passo:
  1. $ [CO_2]^2 = (0,2)^2 = 0,04 $
  2. $ [CO]^2 = (0,6)^2 = 0,36 $
  3. Multiplicando por Kc = [CO2]^2[CO]^2 [O2] = (0,2)^2(0,6)^2 times 0,5 : $ 0,36 \times 0,5 = 0,18 $
  4. Finalmente, $ K_c = \frac{0,04}{0,18} \approx 0,222 $
Arredondando para duas casas decimais, temos $ K_c \approx 0,22 $.

Resposta

A alternativa correta é:
b) 0,22.

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