2- O valor da constante de equilíbrio, em concentração, da reação de esterificação entre 1 mol de etanol e 1 mol de ácido acético, na temperatura T, é igual a 4. Dada a reação em equilíbrio:
C 2 H 5 OH+C 2 H 3 OOH <=ftharpoons C 2 H 3 OOC 2 H 5+H 2 O
o número de mols do éster obtido no equilíbrio, na temperatura T, é aproximadamente
a) 3 / 4
b) 2 / 3
c) 1 / 3
d) 1 / 4 e) 1 / 2

Passo 1

O enunciado fornece a reação de esterificação
C2H5OH + C2H3OOH <=ftharpoons C2H3OOC2H5 + H2O
com concentrações iniciais de 1 mol de etanol e 1 mol de ácido acético, sem éster nem água. A temperatura é tal que a constante de equilíbrio em concentração vale Kc=4. Vamos usar a tabela ICE (Initial–Change–Equilibrium) e a definição de Kc.

Passo 2

Seja x o número de mols de éster formado em equilíbrio. Então:
– Etanol: 1 - x mol
– Ácido acético: 1 - x mol
– Éster: x mol
– Água: x mol
Como o volume total V é constante, as concentrações são [EtOH]=(1-x)/V, [AcOH]=(1-x)/V, [éster]=x/Vé, [H2O]=x/V.

Passo 3

A expressão de Kc é
Kc ;=;[éster],[H2O][EtOH],[AcOH] ;=;4 é
Substituindo as concentrações:
l(x/Vr)l(x/Vr)l((1-x)/Vr)l((1-x)/Vr) ;=;x^2(1-x)^2 ;=;4

Passo 4

Tirando raiz quadrada dos dois lados, obtemos
x1-x=2
que leva a
x=2,(1-x) ;implies; x=2-2x ;implies; 3x=2 ;implies; x=23

Passo 5

A outra solução ( x<0) é fisicamente impossível, então ficamos com
x=23
Isso corresponde à alternativa (b).

Resposta

(b) 23

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