Foram colocados em um recipiente fechado, de capacidade 5,0 L, 9,5 mol de CO e 6 mol de NO2 a 200^circ C, o equilíbrio foi atingido e verificou-se que haviam sido formados 5,5 mol de CO2. Qual é a constante de equilíbrio (KC) deste sistema?

Passo 1

O enunciado trata de equilíbrio químico para a reação
CO + NO2 <=ftharpoons CO2 + NO,
num recipiente de volume 5,0 L. Foram colocados inicialmente 9,5 mol de CO e 6,0 mol de N O2, e no equilíbrio formaram-se 5,5 mol de C O2. Vamos usar a estequiometria e a lei de ação das massas para calcular a constante de equilíbrio Kc.

Passo 2

Definimos o avanço da reação x como a quantidade de mols de C O2 formados. Pelo enunciado,
x = 5,5 mol
Como a reação consome 1 mol de CO e 1 mol de N O2 para formar 1 mol de C O2 e 1 mol de NO, temos as mudanças na tabela ICE (Initial–Change–Equilibrium) em mols:
l|cccc & CO & NO2 & CO2 & NO hline Inicial & 9,5 & 6,0 & 0 & 0 Variação & -x & -x & +x & +x Equilíbrio& 9,5 - x & 6,0 - x & x & x çãí
Substituindo x=5,5 mol:
nCO^eq = 9,5 - 5,5 = 4,0 mol, nNO2^eq = 6,0 - 5,5 = 0,5 mol,
nCO2^eq = 5,5 mol, nNO^eq = 5,5 mol

Passo 3

Convertendo moles em concentrações no volume V=5,0 L:
[CO] = 4,05,0 = 0,80 M, [NO2] = 0,55,0 = 0,10 M,
[CO2] = 5,55,0 = 1,10 M, [NO] = 5,55,0 = 1,10 M

Passo 4

A constante de equilíbrio Kc para a reação é dada por
Kc = [CO2],[NO][CO],[NO2]
Substituindo os valores:
Kc = (1,10),(1,10)(0,80),(0,10) = 1,210,08 = 15,125

Resposta

A constante de equilíbrio é aproximadamente Kc = 15,1.

Exercícios relacionados