A substância tetróxido de dinitrogênio se comporta como um gás acima de 25 graus Celsius. A constante de equilíbrio, Kc, para a reação de dissociação desta substância em dióxido de nitrogênio, nesta temperatura é de 170. Suponha que foram colocadas 16,0 g de tetróxido de dinitrogênio, em um frasco de 5,00 litros, nesta temperatura. Determine a porcentagem de reagente que foi dissociado.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente tem a reação de dissociação
em que a
Conteúdo: equilíbrio químico em fase gasosa, constante de equilíbrio em concentração (
Passo 2
Primeiro a gente calcula a concentração inicial de
.
- Massa molar de
: . - Moles iniciais:
3) Concentração inicial em 5,00 L:
Para
começamos com zero.
Passo 3
Agora montamos a tabelinha ICE (Inicial–Variação–Equilíbrio):
N₂O₄(g) | NO₂(g) | |
---|---|---|
Inicial | 0,03478 M | 0 |
Variação | –x | +2x |
Equilíbrio | 0,03478 –x | 2x |
E a definição de
para essa reação é
$$K_c = \frac{[\mathrm{NO}_2]^2}{[\mathrm{N_2O_4}]}
= \frac{(2x)^2}{0{,}03478 - x} = 170.$$
Isso dá
Passo 4
Resolvendo a equação do 2º grau
pela fórmula
pela fórmula
a raiz física (positiva e ≤ 0,03478) vem dando
(o outro valor é negativo e não faz sentido aqui).
Isso significa que quase toda a se converteu em
.
Isso significa que quase toda a
Passo 5
Para achar a porcentagem dissociada, dividimos o que se dissociou (
) pela concentração inicial e multiplicamos por 100:
Resposta
Aproximadamente 99,9% do
se dissociou.