- (EXERCÍCIOS 9.34 - pg506). Em uma mistura gasosa de
e HCl em equilíbrio a 1000 K , [
]=
. Calcule a concentração de
.
Passo 1
O enunciado nos dá o seguinte sistema em equilíbrio (temperatura
) e pede a concentração de
:
As informações numéricas fornecidas são:
O que se pede: calcular
em equilíbrio.
Passo 2
Conceito que precisamos usar (explicado devagarinho): a constante de equilíbrio
para uma reação escrita em termos de concentrações é o quociente entre as concentrações dos produtos elevadas aos seus coeficientes estequiométricos e as concentrações dos reagentes elevadas aos seus coeficientes. Para a reação
a expressão de
é
Explicando as peças:
é a concentração molar de HCl no equilíbrio; o expoente
aparece porque o coeficiente estequiométrico de
é
; no denominador aparecem as concentrações dos reagentes multiplicadas entre si.
Passo 3
Isolamos
na expressão de
. Partindo de
multiplicamos ambos os lados por
e depois dividimos por
. Assim obtemos a fórmula útil para calcular:
Isso significa: ao conhecermos
,
e
, podemos calcular
diretamente.
Passo 4
Agora vamos calcular numericamente o numerador
. Temos
. Então
Calculando
:
Calculando a potência de dez:
Portanto
Passo 5
Agora calculamos o denominador
. Temos
e
. Multiplicando:
Separe calcular mantissas e potências de 10:
Logo
Passo 6
Dividimos o numerador pelo denominador para obter
:
Separe a parte numérica e a potência de 10:
e para as potências de 10:
Multiplicando:
Arredondando com três algarismos significativos (consistentes com os dados dados):
Pequeno comentário de checagem: como
é muito grande, o equilíbrio favorece fortemente a formação de
, então faz sentido
ser extremamente baixa — o resultado é coerente.