Para a dissociação do trióxido de enxofre 2 SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g), o valor de Keq é igual a 5, a uma certa temperatura. Num recipiente de 10 L, a essa mesma temperatura, verifica-se que estão presentes no equilíbrio 40 mols de SO2 e 50 mols de O2. Portanto, o número de mols de SO3 não dissociados é igual a:

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de Química sobre Equilíbrio Químico. A gente vai precisar entender como usar a constante de equilíbrio (Keq) para descobrir quantos mols de SO₃ não se dissociaram na reação. Vamos resolver passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação de equilíbrio que estamos lidando:
2,SO3(g) rightarrow 2,SO2(g) + O2(g)
Sabemos que a constante de equilíbrio, $ Keq $, é igual a 5 nessa temperatura específica.

Passo 3

Nos foi dado que, em um recipiente de 10 litros, no equilíbrio, temos 40 mols de $ SO_2 $ e 50 mols de $ O_2 $. Queremos descobrir quantos mols de $ SO_3 $ permaneceram não dissociados.
Para usar o $ Keq $, precisamos das concentrações das substâncias no equilíbrio. Vamos calcular as concentrações dividindo os mols pelo volume:
SO2
O2

Passo 4

Agora, vamos usar a expressão da constante de equilíbrio para a reação:
Keq = [SO2]^2 [O2][SO3]^2
Substituindo os valores que temos:
5 = (4)^2 times 5[SO3]^2
5 = 16 times 5[SO3]^2
5 = 80[SO3]^2

Passo 5

Resolvendo para [SO3]^2:
[SO3]^2 = 805
[SO3]^2 = 16
Tirando a raiz quadrada dos dois lados:
[SO3] = raiz16
[SO3] = 4,M

Passo 6

Agora que temos a concentração de $ SO_3 $, vamos converter de volta para mols:
SO3
Mols de SO3 = [SO3] times Volume
Mols de SO3 = 4,M times 10,L

Resposta

O número de mols de $ SO_3 $ não dissociados é igual a 40 mol.

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