(Unicentro 2015)
A reação de obtenção do ácido clorídrico é representada a seguir.
Supondo que em um recipiente fechado de 2,00 L de capacidade encontram-se 8,00 g de H2, 71,00 g de Cℓ2 e 146,00 g de HCℓ, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor da constante de equilíbrio em termos de concentração (Kc).
Dados: H = 1; Cℓ = 35,5
Primeiro nós temos que entender o que kc, vamos lá.
Considere o cloreto de prata, em meio aquoso o cloreto de prata forma os cátions e ânions Ag+ e Cl- digamos que em uma velocidade vd
porém parte dos íons se combinam novamente restituindo o AgCl (a uma velocidade vi)
quando as velocidades se igualam (vd = vi) a reação atingiu o equilíbrio e para representá-lo existem as constantes de equilíbrio.
Existem muitas mas a que nos interessa agora é kc.
Ela representa a concentração dos produtos dividida pela concentração dos reagentes \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ k_c\;=\;\large{ {[produtos]} \over {[reagentes]} } }\)
Exemplo, considere a reação genérica
a A(s) +b B(aq) +c C(g) ⇄ d D(aq) + e E(g) +H2O(l)
o kc dessa reação seria \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ k_c\;=\;\large{ {[D]^d.[E]^e.[H_2O]} \over {[A]^a.[B]^b.[C]^c} } }\)
Porém substâncias sólidas e líquidos puros não entram no cálculo, por isso o kc correto é \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ k_c\;=\;\large{ {[D]^d.[E]^e} \over {[B]^b.[C]^c} } }\)
[D]: concentração de D, em mol/L
d: coeficiente do D
[E]: concentração de E, em mol/L
e: coeficiente do E
[B]: concentração de B, em mol/L
b: coeficiente do B
[C]: concentração de C, em mol/L
c: coeficiente do C
Mas quais serão as concentrações de cada um? 🤔
Comecemos pelo H2.
1 molécula desse composto tem 2 átomos de H, logo 1 mol tem 2 mols de H.
Foi dado que 1 mol de H tem 1 g, portanto 2 mols têm 2 g, conclusão, 1 mol de H2 tem 2 g
Aplicando exatamente o mesmo raciocínio para o Cl2 descobrimos que 1 mol do gás tem 71 g
e 1 mol de HCl tem 1 mol de H (1 g) e 1 mol de Cl (35,5 g) o que dá 36,5 g, logo 2 mols do ácido têm 73 g
Porém a questão disse que as quantidades das substâncias eram 8, 71 e 146 g
se 1 mol de H2 tem 2 g então 8 g representam 4 mols
71 g de Cl2 equivale a 1 mol e 146 g de HCl são 4 mols
todos estavam em um recipiente de 2 L, sendo assim a concentração do hidrogênio, cloro e ácido clorídrico era 2, 0,5 e 2 mol/L (basta dividir a quantidade em mol de cada um por 2, volume do recipiente)
Finalmente substituindo todos esses valores na fórmula do kc
