Exercícios Resolvidos de Reações em Equilíbrio

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Enunciado

Considere o equilíbrio S O 2 ( g ) + N O 2 ( g ) ⇌ N O ( g ) + S O 3 ( g ) a uma temperatura T. No equilíbrio temos 0,2 mol/L de S O 3 , 0,4 mol/L de N O , 0,1 mol/L de N O 2 e 0,2 mol/L de S O 2 . Suponha que agora é acrescentado no recipiente mais 0,3 mol/L de N O 2 . Calcule as novas concentrações de equilíbrio para os reagentes e produtos.

Passo 1

Bora montar nossa tabelinha. Inicialmente o sistema está em equilíbrio nas seguintes quantidades:

Portanto, o K c da reação pode ser calculado por:

K c =   S O 3 . [   N O ] S O 2 . [ N O 2 ] = 0,2 . ( 0,4 ) 0,2 . ( 0,1 ) = 4

Passo 2

Aí o sujeito resolve perturbar o equilíbrio, adicionando +0,3 mols de N O 2 .

O equilíbrio será então deslocado no sentido de consumir o N O 2 em excesso. Portanto, S O 2 e N O 2 vão reagir para formar mais dos produtos até que o equilíbrio seja reestabelecido. Ou seja, até que as concentrações voltem a respeitar o K c .

Bora completar a tabelinha:

Passo 3

E usando o K c , que afinal é uma constante (só vai variar com a temperatura, ok?), calculamos o valor de x .

4 = 0,4 + x . 0,2 + x 0,2 - x 0,4 - x = 0,0 8 + 0,6 x + x 2 0,0 8 - 0,6 x + x 2

0 , 32 - 2,4 x + 4 x 2 = 0 , 08 + 0,6 x + x 2

3 x 2 - 3 x + 0 , 24 = 0

Báskara!

x = 3 ± - 3 2 - 4.3 . 0 , 24 6 = 3 ± 2,4739 6

x ' = 0 , 9123               x " = 0,0 877

Com o nosso x ' as quantidades de S O 2 e N O 2 no equilíbrio ficam negativas, o que é impossível. Portanto vamos usar o x " .

Passo 4

Com x " , as novas concentrações no equilíbrio serão:

S O 2 = 0,2 - 0,0 877 = 0 , 1123 m o l / L

N O 2 = 0,4 - 0,0877 = 0,3123   m o l / L

N O = 0,4 + 0,0877 = 0 , 4877   m o l / L

S O 3 = 0,2 + 0,0877 = 0,2877   m o l / L

Resposta

S O 2 = 0,1123 m o l / L

N O 2 = 0,3123   m o l / L  

N O = 0,4877   m o l / L

S O 3 = 0,2877   m o l / L

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