Um recipiente fechado, de 2 litros, contendo 12 mols de substância A e 16 mols de B, é aquecido a uma temperatura T . Estabelecido o equilíbrio 1 \mathrm{~A}+1 \mathrm{~B} \rightarrow 1 \mathrm{C}+1 \mathrm{D}, resta ainda a metade do número de mols de B . Calcule a constante de equilíbrio ( \mathrm{K}_{\mathrm{c}} ) nessa temperatura.

Passo 1

O enunciado descreve um sistema em equilíbrio químico pelo processo
\mathrm{A} + \mathrm{B} \longrightarrow \mathrm{C} + \mathrm{D},
num recipiente de volume 2,L, com 12 mol de A e 16 mol de B inicialmente. No equilíbrio, sobra metade de B, ou seja, 8 mol. Queremos calcular a constante de equilíbrio \mathrm{K}_c na temperatura dada.

Passo 2

Vamos usar uma tabela ICE (Inicial–Variação–Equilíbrio). Seja x o número de mols de B consumidos. Como sobra 8 mol de B, temos
16 - x = 8 \quad\Longrightarrow\quad x = 8.
Em seguida, os mols no equilíbrio são:
n_A = 12 - x = 12 - 8 = 4,\quad n_B = 8,\quad n_C = x = 8,\quad n_D = x = 8.

Passo 3

Convertendo em concentrações ( \text{volume}=2,L):
[A] = \frac{4}{2} = 2,\quad [B] = \frac{8}{2} = 4,\quad [C] = \frac{8}{2} = 4,\quad [D] = \frac{8}{2} = 4\quad(\text{todas em mol/L}).

Passo 4

A expressão da constante de equilíbrio é
K_c = \frac{[C]\,[D]}{[A]\,[B]}.
Substituindo os valores:
K_c = \frac{4 \times 4}{2 \times 4} = \frac{16}{8} = 2.

Resposta

K_c = 2

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