Question

N2O4 e NO2 gases poluentes do ar, encontram-se em equilíbrio, segundo a equação:
2 NO2(g) ⇌ 2 NO2(g)
Em uma experiência, nas condições do ambiente, introduziu-se 1,50 mol de N2O4 em um reator de 2,0 litros. Estabelecido o equilíbrio, a concentração de NO2 foi de 0,060 mol/L.
a) Qual a concentração de N2O4 no equilíbrio ?
b) Calcule o valor de Kc, nas condições do equilíbrio.

Answer 1

Kc = 5.10⁻³

A constante de equilíbrio Kc é dada pela razão das concentrações dos produtos pela concentração dos reagentes da reação direta, elevados a expoentes iguais aos seus coeficientes estequiométricos da reação química.

Considerando os valores e a reação dada, temos:

                            N2O4              ⇄            2 NO2

Início                 1,5/2 = 0,75                           0        

Reação                    0,03                              0,06                    

Equilíbrio                0,72                             0,06

O valor da constante Kc desse equilíbrio será:

Kc = 5.10⁻³

Answer 2

Da reação N2O4 ⇄ 2NO2 tem-se que:

a) a concentração de N2O4 no equilíbrio é igual a 0,72 mol/L.

b) a constante de equilíbrio é igual a 0,005.

Constante de equilíbrio

A constante de equilíbrio, determinado por Kc, relaciona as concentrações dos reagentes e dos produtos quando há equilíbrio químico. Dada a seguinte reação química:

aA + bB ⇄ cC + dD

Sendo a, b, c e d os coeficientes da reação.

A constante de equilíbrio Kc pode ser calculado da seguinte forma:

$K_c=\frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a\cdot [B]^b}$

Sendo [] as concentrações das substâncias entre colchetes.

Da reação do enunciado, tem-se o N2O4 como reagente com um número de mol igual a 1,5 e em um volume de 2,0 litros produzindo NO2 com uma concentração igual a 0,06 mol/L. logo:

a) Se em 2 litros há 1,5 mol de N2O4, então em 1 litro para cálculo de sua concentração tem-se:

2 litros ----- 1,5 mol

1 litro -------- x

x = 1,5/2 = 0,75 mol/L

Além disso, da equação do enunciado N2O4 ⇄ 2NO2, tem-se que no início só há o reagente, ou seja, apenas N2O4. Porém, durante a reação, proporcionalmente aos coeficientes estequiométricos, reagem -x de N2O4 e formam +2x de NO2. E como no início não havia NO2 e no equilíbrio a sua concentração é de 0,06 mol/L, então tem-se que durante a reação:

2x = 0,06

x = 0,03 mol/L

Isso quer dizer que se no início havia 0,75 mol/L de N2O4 e reagiu 0,03 mol/L, logo no equilíbrio sobraram 0,75 - 0,03 = 0,72 mol/L.

b) Substituindo na constante de equilíbrio:

$K_c=\frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a\cdot [B]^b} = \frac{[NO_2]^2}{[N_2O_4]^1}=\frac{0,06^2}{0,72} =0,005$

Para saber mais sobre constante de equilíbrio acesse: https://brainly.com.br/tarefa/47886255

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