Um reator de 1 L\pu{1 L} é carregado com 60 g\pu{60 g} de NO\ce{NO} e 71g\ce{71 g} de ClX2\ce{Cl2}. O sistema é aquecido até 35 °C\pu{35 \degree C} e o equilíbrio é estabelecido: 2NOCl(g)2NO(g)+ClX2(g)Kc=1,6105 \ce{ 2 NOCl(g) <=> 2 NO(g) + Cl2(g) } \quad K_\mathrm{c} = \pu{1,6e-5}

  1. Determine a concentração de NOCl\ce{NOCl} no equilíbrio.

  2. Determine a concentração de NO\ce{NO} no equilíbrio.

Gabarito 3F.69

Cálculo do número de mols inicial de cada gás: n=mMn=\frac{m}{M} nNO=60 g30 gmol1=2 moln_{\ce{NO}}=\frac{\pu{60g}}{\pu{30 g mol-1}}=\pu{2mol} nClX2=71 g71 gmol1=1 moln_{\ce{Cl2}}=\frac{\pu{71g}}{\pu{71 g mol-1}}=\pu{1mol} Veja que a constante da reação direta é muito pequena, então a constante da reação inversa é muito grande, portanto podemos falar que a reação inversa acontece praticamente completa, deixando apenas uma quantidade x que respeite as proporções estequiométricas: Fazendo o quadrinho de equilíbrio: 2NOCl(g)2NO(g)ClX2(g)inıˊcio021reac¸a˜o+(22x) (22x)(1x)final22x22xx\begin{matrix}&\ce{2NOCl(g)}&\ce{<=>}&\ce{2NO(g)}&\ce{Cl2(g)} \\ \text{início}&\ce0&&2&1 \\ \text{reação}&+(2-2x)\ &&-(2-2x)&-(1-x) \\ \text{final}&2-2x\approx2&&2x& x\end{matrix} Cálculo de x a partir da constante de equilíbrio(como o volume é 1 L, o número de mols é numericamente igual a concentração): Kc=[NO]X2[ClX2][NOCl]2K_{c}=\frac{\ce{[NO]^{2}[Cl2]}}{[\ce{NOCl}]^{2}} 1,6105=(2x)2(x)221,6\cdot10^{-5}=\frac{(2x)^{2}(x)}{2^{2}} x=2,5102x=2,5\cdot10^{-2} Cálculo das concentrações no equilíbrio: [NOCl]=22x\ce{[NOCl]}=2-2x [NOCl]=1,95 molL1\boxed{\ce{[NOCl]}=\pu{1,95 mol L-1}} [NO]=2x\ce{[NO]}=2x [NO]=0,05 molL1\boxed{\ce{[NO]}=\pu{0,05 mol L-1}}