Química, perguntado por jhgdsyge, 5 meses atrás

1) (15.0) Em um recipiente fechado de 2,0L de capacidade, encontram-se 2,0 mol de H2O, 4,0 mol de H2 e 0,1 mol de O2 em equilibrio e a 100°C. Considerando que as concentrações das substâncias envolvidas estão no equilíbrio, calcule valor de kc para está reacão. Kp. Kc = ? 2H₂ (g) + O 2 (g) -> <-2H₂O (v)

Soluções para a tarefa

Respondido por Nitoryu

Fazendo os cálculos e usando a fórmula correta podemos dizer que a constante de equilíbrio é igual a: $\displaystyle \boxtimes ~\boxed{\rm{\bold{0{,}02}}}$

O problema menciona que em um recipiente fechado com capacidade de 2,0 L existem 2,0 mols de H₂O, 4,0 mols de H₂ e 1,0 mol de O₂ e esta proporção de quantidade está em equilíbrio a uma temperatura de 100°C e devemos considerar também que as concentrações de cada substância envolvida estão em equilíbrio químico, e nos pede para calcular a constante de equilíbrio para essa reação.

A reação que ocorrerá neste recipiente seria:

$\displaystyle \boxed{\rm{\bold{2H _ 2 + O _ 2\to 2 H _ 2 O}}}$

A constante de equilíbrio (Kc) é igual ao produto da concentração dos reagentes elevado ao seu coeficiente estequiométrico dividido pelo produto da concentração dos produtos elevado aos seus coeficientes estequiométricos.

Ou seja, a fórmula será expressa pela expressão:

$\displaystyle \rm{\bold{Kc =\dfrac{\left[Reagentes\right]^x}{\left[Produtos \right]^y}}}$

Onde:

$\rm{\bold{Kc}}$ : A constante de equilíbrio da reação química (queremos encontrar isso)

$\rm{\bold{x}}$ : Coeficientes estequiométricos dos reagentes (já os conhecemos)

$\rm{\bold{y}}$ : Coeficientes estequiométricos dos produtos (já os conhecemos)

A constante de equilíbrio para nossa reação química é igual à seguinte expressão:

$\displaystyle \rm{\bold{Kc =\dfrac{\left[H _ 2\right]^2\cdot \left[ O _ 2\right]}{\left[H _ 2 O\right]^2}}}$

Para usar esta fórmula devemos encontrar a concentração de cada substância expressa em mol/L. Para calcular a concentração em mol/L ou molaridade usaremos a fórmula:

$\displaystyle \rm{\bold{M=\dfrac{mol}{V}}}$

Se quisermos encontrar a concentração em mol/L de todas as substâncias que temos, devemos dividir a capacidade volumétrica em litros do recipiente pelas moles de cada substância. Encontramos a concentração de cada substância:

$\displaystyle \rm{\bold{M _ {H _ 2 O}=\dfrac{2{,}0~mol}{2{,}0~L}}}\\ \\ \displaystyle \rm{\bold{M _ {H _ 2 O}=1{,}0~mol/L}}$

$\displaystyle \rm{\bold{M _ {H _ 2 }=\dfrac{4{,}0~mol}{2{,}0~L}}}\\ \\ \displaystyle \rm{\bold{M _ {H _ 2 }=2{,}0~mol/L}}$

$\displaystyle \rm{\bold{M _ {O _ 2 }=\dfrac{1{,}0~mol}{2{,}0~L}}}\\ \\ \displaystyle \rm{\bold{M _ {O _ 2 }=0{,}05~mol/L}}$

Como encontramos todas as concentrações de cada substância, vamos calcular a constante de equilíbrio da reação.

$\displaystyle \rm{\bold{Kc =\dfrac{\left[2{,}0\right]^2\cdot \left[ 0{,}05\right]}{\left[1{,}0\right]^2}}}\\\\\displaystyle \rm{\bold{Kc =\dfrac{\left[4{,}0\right]\cdot \left[ 0{,}05\right]}{\left[1{,}0\right]}}}\\\\\displaystyle \rm{\bold{Kc =\dfrac{\left[0{,}02\right]}{\left[1{,}0\right]}}}\\\\\displaystyle\purple{\boxtimes ~\boxed{\rm{\bold{Kc =0{,}02}}}}$