Ed
há 12 meses
Para resolver essa questão, vamos usar a constante de equilíbrio \( K_c \) e a relação entre as concentrações dos reagentes e produtos na reação: \[ \text{CO(g)} + \text{H}_2\text{O(g)} \rightleftharpoons \text{CO}_2(g) + \text{H}_2(g) \] Dado que \( K_c = 324 \) e que a concentração de \( [CO_2] \) no equilíbrio é \( 9,0 \, M \), podemos expressar a constante de equilíbrio da seguinte forma: \[ K_c = \frac{[CO_2][H_2]}{[CO][H_2O]} \] Vamos considerar que, inicialmente, adicionamos \( x \) mols de \( CO \) e \( H_2O \). No equilíbrio, sabemos que: - \( [CO_2] = 9,0 \, M \) - \( [H_2] = 9,0 \, M \) (porque a reação é 1:1:1:1) - \( [CO] = x - 9,0 \) - \( [H_2O] = x - 9,0 \) Substituindo na expressão de \( K_c \): \[ 324 = \frac{(9,0)(9,0)}{(x - 9,0)(x - 9,0)} \] Resolvendo: \[ 324 = \frac{81}{(x - 9,0)^2} \] Multiplicando ambos os lados por \( (x - 9,0)^2 \): \[ 324(x - 9,0)^2 = 81 \] Dividindo ambos os lados por 81: \[ 4(x - 9,0)^2 = 1 \] \[ (x - 9,0)^2 = \frac{1}{4} \] Tirando a raiz quadrada: \[ x - 9,0 = \pm \frac{1}{2} \] Assim, temos duas possibilidades: 1. \( x - 9,0 = \frac{1}{2} \) → \( x = 9,5 \) 2. \( x - 9,0 = -\frac{1}{2} \) → \( x = 8,5 \) Agora, vamos calcular as concentrações de \( CO \) no equilíbrio: - Se \( x = 9,5 \): \[ [CO] = 9,5 - 9,0 = 0,5 \, M \] - Se \( x = 8,5 \): \[ [CO] = 8,5 - 9,0 = -0,5 \, M \] (não faz sentido) Portanto, a única solução válida é \( x = 9,5 \), resultando em: \[ [CO] = 0,5 \, M \] Assim, a concentração de \( CO \) no equilíbrio é: A. 0,5 M.
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