A
, em um recipiente de 500 mL , encontram-se, em equilíbrio,
de
e
de
. Calcular as concentrações e constantes de equilíbrio Kc e Kp da reação:
Massas molares
.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e fornece os seguintes dados (vou listar tudo para a gente não se perder):
O que o enunciado pede:
- calcular as concentrações em equilíbrio de
e de (ou seja, e ); - calcular a constante de equilíbrio
(em termos de concentrações) e (em termos de pressões).
Passo 2
Transformar massas em número de mols. Fórmula básica:
, onde
é o número de mols, a massa em gramas e
a massa molar em
.
Para
:
Para
:
Expliquei mais devagar: dividir 0,46 por 46 dá exatamente 0,01 mol; dividir 1,84 por 92 dá 0,02 mol. Guarda esses valores — são os mols que existem no equilíbrio dentro do volume dado.
Passo 3
Calcular concentrações molares a partir dos mols e do volume. Fórmula:
, com
em litros.
Converter volume:
.
Para
:
Para
:
Observação didática: concentração (molaridade) é só mols por litro. Simples assim — pega o número de mols e divide pelo volume em litros.
Passo 4
Montar a expressão da constante de equilíbrio em termos de concentrações: para
a expressão de
é
Substituindo os valores que calculamos:
Comentário sobre unidades: a expressão dá unidades
(porque
). Muitas vezes tratamos
como número puro, mas vale saber as unidades formais.
Passo 5
Relação entre
e
. Fórmula geral:
onde
(mols gasosos dos produtos)
(mols gasosos dos reagentes). Aqui
.
Temperatura primeiro: converter
para kelvin:
Calcular
:
Como
, temos
. Logo
Unidade resultante: para
,
tem unidades
se
estiver em
. Às vezes reporta-se
sem unidades (padrão de estado), mas numericamentee aqui fica
.
Passo 6
Verificação pedagógica (calculo via pressões parciais): relação entre concentração e pressão parcial de um gás ideal:
. Vamos checar:
Pressão parcial de
:
Pressão parcial de
:
Agora
pela expressão em pressões:
que confere com o valor obtido via
. Boa checagem — números batem, então estamos bem.
Passo 7
Resumo e arredondamento final (valores que você pode copiar direto na prova). Mantive 3 algarismos significativos onde faz sentido.
-
(posso escrever como se quiser um dígito a mais de precisão) -
-
(unidade formal: ) -
Vai com calma: você já fez a parte mais chata (converter massa → mol → concentração) e a expressão de
é só substituir. Confia no passo a passo — repetindo isso algumas vezes fica automático.