Uma amostra de 25 g\pu{25 g} de carbamato de amônio, NHX4(NHX2COX2)\ce{NH4(NH2CO2)}, é adicionada em um recipiente de 250 mL\pu{250 mL}. O sistema é mantido em 25 °C\pu{25 \degree C} e o equilíbrio é estabelecido: NHX4(NHX2COX2)(s)2NHX3(g)+COX2(g) \ce{ NH4(NH2CO2)(s) <=> 2 NH3(g) + CO2(g) } No equilíbrio, a massa de dióxido de carbono é 17,4 mg\pu{17,4 mg}.

Determine a constante de equilíbrio KcK_\mathrm{c} da reação.

Gabarito 3F.58

Cálculo do número de mols inicial de NHX4(NHX2COX2)\ce{NH4(NH2CO2)}: n=mMn=\frac{m}{M} n=25 g78 gmol1=0,32 moln=\frac{\pu{25g}}{\pu{78 g mol-1}}=\pu{0,32mol} Cálculo da concentração inicial de NHX4(NHX2COX2)\ce{NH4(NH2CO2)} : c=nVc=\frac{n}{V} c=0,32 mol0,25 L=1,28 molL1c=\frac{\pu{0,32mol}}{\pu{0,25 L}}=\pu{1,28 mol L-1} Cálculo do número de mols de COX2\ce{CO2} no equilíbrio: n=mMn=\frac{m}{M} n=17,4103 g44 gmol1=3,93104 moln=\frac{\pu{17,4e-3 g}}{\pu{44 g mol-1}}=\pu{3,93e-4 mol} Cálculo da concentração de COX2\ce{CO2} no equilíbrio: c=nVc=\frac{n}{V} c=3,93104 mol0,25 L=1,572103 molL1c=\frac{\pu{3,93e-4 mol}}{\pu{0,25 L}}=\pu{1,572e-3 mol L-1} Fazendo o quadrinho de equilíbrio(lembrando que NHX4(NHX2COX2)\ce{NH4(NH2CO2)} tem atividade 1 pois é sólido): NHX4(NHX2COX2)(s)2NHX3(g)COX2(g)inıˊcio1,2800reac¸a˜ox+2x+xfinal1,28x2xx\begin{matrix}&\ce{NH4(NH2CO2)(s)}&\ce{<=>}&\ce{2NH3(g)}&\ce{CO2(g)} \\ \text{início}&1,28&&0&0 \\ \text{reação}&-x &&+2x&+x \\ \text{final}&1,28-x&&2x& x\end{matrix} Cálculo de x a partir da concentração de COX2\ce{CO2} no equilíbrio: x=1,572103x=1,572\cdot10^{-3} Cálculo da constante de equilíbrio em função das concentrações KcK_{c} : Kc=[NHX3]X2[COX2]1K_{c}=\frac{\ce{[NH3]^{2}[CO2]}}{1} Kc=(21,572103)2(1,572103)1K_{c}=\frac{(2\cdot1,572\cdot10^{-3})^{2}(1,572\cdot10^{3})}{1} Kc=1,55108\boxed{K_{c}=1,55\cdot10^{-8}}