A uma certa temperatura, 0.660 mol de SO3 é colocado em um recipiente 4.50-L, de acordo com a reação: 2SO3 (g) -> 2SO2 (g) + O2 (g), em equilíbrio, 0.130 mol de O2 está presente, como você calcularia Kc?

Responda:

$K_{c} = 0.0122$ $K_c = 0.0122$

Explicação:

Para uma dada reação de equilíbrio, o constante de equilíbrio é calculado considerando a razão entre as concentrações de equilíbrio do produtos e as concentrações de equilíbrio do reagentes, cada um elevado ao poder de seus respectivos coeficientes estequiométricos.

Para sua reação de equilíbrio

$2 {SO}_{3(g]} ⇌ 2 {SO}_{2(g]} + O_{2(g]}$ $color(red)(2)"SO"_text(3(g]) rightleftharpoons color(blue)(2)"SO"_text(2(g]) + "O"_text(2(g])$

a constante de equilíbrio, $K_{c}$ $K_c$ , assumirá a forma

$K_{c} = \frac{{[{SO}_{2}]}_{2}^{2} \cdot [O_{2}]}{{[{SO}_{3}]}_{3}^{2}}$ $K_c = ( ["SO"_2]^color(blue)(2) * ["O"_2])/(["SO"_3]^color(red)(2))$

Então, você sabe que o concentração inicial de trióxido de enxofre é igual a

$c = \frac{n}{V}$ $color(blue)(c = n/V)$

${[{SO}_{3}]}_{0} = \frac{0.660 moles}{4.50 L} = 0.1467 M$ $["SO"_3]_0 = "0.660 moles"/"4.50 L" = "0.1467 M"$

O concentrações iniciais dos dois produtos será igual a zero, uma vez que, inicialmente, o reagente é o único presente no recipiente de reação.

Isso significa que você pode usar um Mesa ICE para ajudá-lo a determinar como as concentrações das espécies mudarão assim que a reação começar

$2 {SO}_{3(g]} ⇌ 2 {SO}_{2(g]} + O_{2(g]}$ $" " color(red)(2)"SO"_text(3(g]) " "rightleftharpoons" " color(blue)(2)"SO"_text(2(g]) " "+" " "O"_text(2(g])$

$I 0.1467 00$ $color(purple)("I")" " " "0.1467" " " " " " " " " "0" " " " " " " " " "0$
$C (- 2 x) (+ 2 x) (+ x)$ $color(purple)("C")" " " "(-color(red)(2)x)" " " " " "(+color(blue)(2)x)" " " " " "(+x)$
$E 0.1467 - 2 x 2 x x$ $color(purple)("E")" "0.1467-color(red)(2)x" " " " " "color(blue)(2)x" " " " " " " " " " "x$

Agora, você sabe que o recipiente de reação conterá $0.130$ $0.130$ moles de gás oxigênio em equilíbrio. Isso significa que o concentração de equilíbrio de gás oxigênio será igual a

$[O_{2}] = \frac{0.130 moles}{4.50 L} = 0.02889 M$ $["O"_2] = "0.130 moles"/"4.50 L" = "0.02889 M"$

Agora, dê uma olhada na tabela ICE. Diz-se que a concentração de equilíbrio do gás oxigênio é igual a $x$ $x$ . Isso significa que as concentrações de equilíbrio das outras duas espécies químicas envolvidas na reação serão

$[{SO}_{3}] = 0.1467 - 2 \cdot 0.02889 = 0.08892 M$ $["SO"_3] = 0.1467 - 2 * 0.02889 = "0.08892 M"$

$[{SO}_{2}] = 2 \cdot 0.02889 = 0.05778 M$ $["SO"_2] = 2 * 0.02889 = "0.05778 M"$

Isso significa que a constante de equilíbrio para esta reação nessa certa temperatura será

$K_{c} = \frac{{0.05778}^{2} \cdot 0.02889}{{0.08892}^{2}} = 0.0122$ $K_c = ( 0.05778^2 * 0.02889)/0.08892^2 = color(green)(0.0122)$

A resposta é arredondada para três sig figs.