H3 CCOOH(g)+H3 CCH2 OH(g) <=ftharpoons H3 CCOOCH2 CH3(g)+H2 O(l)
  1. Para a reação H2(g)+CO2(g) <=ftharpoons CO(g)+H2 O(g), Kc=0,771, a 500 ^circ C. Se 1,00 mol de H2 e 1,00 mol de CO2 são colocados para reagir, em um recipiente de 5,00 litros, quais serão as concentrações, no equilíbrio, de todas as espécies gasosas?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos a reação
H2,(g)+CO2,(g)<=ftharpoons CO,(g)+H2O,(g)
com a 500 °C. Colocamos 1,00 mol de H₂ e 1,00 mol de CO₂ num frasco de 5,00 L e queremos as concentrações em equilíbrio de todas as espécies gasosas.
Conteúdo: equilíbrio químico.
Precisamos montar uma tabela ICE (Initial-Change-Equilibrium), usar a definição de e resolver para a variação .

Passo 2

Primeiro, calculamos as concentrações iniciais (antes de qualquer reação) dividindo os mols pelo volume de 5,00 L:
[H2]0=1,005,00=0,200 M, [CO2]0=0,200 M, [CO]0=0, [H2O]0=0
Isso porque, no começo, só há reagentes.

Passo 3

Agora a tabela ICE, onde “I” é inicial, “C” é a mudança (±x) e “E” é equilíbrio:
c|cccc & [H2] & [CO2] & [CO] & [H2O] hline I & 0,200 & 0,200 & 0 & 0 C & -x & -x & +x & +x E & 0,200 - x & 0,200 - x & x & x
Explicando: à medida que a reação anda, consome de cada reagente e forma de cada produto.

Passo 4

A definição de constante de equilíbrio em termos de concentrações é
Kc = [CO],[H2O][H2],[CO2]
Substituindo os valores de equilíbrio da tabela:
0,771 = xcdot x(0,200 - x)(0,200 - x) = x^2(0,200 - x)^2

Passo 5

Para resolver raiz0,771approx0,878 , calculamos
x0,200 - x=0,878 Longrightarrow x=0,200cdot0,8781+0,878 approx0,0935 M
Então
[H2]=0,200 - 0,0935 = 0,1065 M, [CO2]=0,1065 M,
Logo as concentrações em equilíbrio são:
[CO]=0,0935 M, [H2O]=0,0935 M

Resposta

[\mathrm{H_2}] = 0{,}1065 M
[\mathrm{CO_2}] = 0{,}1065 M
[\mathrm{CO}] = 0{,}0935 M
[\mathrm{H_2O}] = 0{,}0935 M

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