Um mol por litro de metanal (ou formaldeído - HCHO ) foi colocado num recipiente de reação e aquecido à temperatura de 500^{\circ} \mathrm{C}, tendo se estabelecido o seguinte equilíbrio:
\mathrm{HCHO}_{(\mathrm{g})} \rightleftharpoons \mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{CO}_{(\mathrm{g})}
Verificou-se que o recipiente continha 0,20 \mathrm{~mol} de \mathrm{H}_{2} por litro, a essa temperatura. Calcule a constante de equilíbrio.

Passo 1

O enunciado diz que começamos com \mathrm{HCHO} gasoso a 1 mol/L e, à 500^\circ\mathrm{C}, estabelece-se o equilíbrio
\mathrm{HCHO}_{(g)} \rightleftharpoons \mathrm{H}_{2\,(g)} + \mathrm{CO}_{(g)}.
Foi medido que, no equilíbrio, [\mathrm{H}_{2}]=0,20 mol/L. Precisamos calcular a constante de equilíbrio em termos de concentração, K_c.

Passo 2

Vamos chamar de x a quantidade de \mathrm{HCHO} que se dissocia. Como cada mol de \mathrm{HCHO} gera 1 mol de \mathrm{H}_2 e 1 mol de \mathrm{CO}:
x = [\mathrm{H}_2]_{eq} = 0,20\\ \mathrm{mol/L}.
Logo, as concentrações no equilíbrio são
[\mathrm{HCHO}]_{eq} = 1 - x = 1 - 0,20 = 0,80\\ \mathrm{mol/L},
[\mathrm{CO}]_{eq} = x = 0,20\\ \mathrm{mol/L}.

Passo 3

A expressão da constante K_c para a reação
\mathrm{HCHO} \rightleftharpoons \mathrm{H}_2 + \mathrm{CO}
é
K_c = \frac{[\mathrm{H}_2]_{eq}\,[\mathrm{CO}]_{eq}}{[\mathrm{HCHO}]_{eq}}.

Passo 4

Substituindo os valores obtidos:
K_c = \frac{(0,20)\,(0,20)}{0,80} = \frac{0,04}{0,80} = 0,05.

Resposta

K_c = 0,05

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