As soluções aquosas que contêm o ião $[\mathrm{FeSCN}]^{2+}$ têm uma cor vermelha característica.
Misturando uma solução contendo iões $\mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})$ com uma solução contendo iões tiocianato, $\mathrm{SCN}^{-}(\mathrm{aq})$, obtém-se uma solução de cor vermelha, uma vez que ocorre a reação traduzida por
$$\mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})+\mathrm{SCN}^{-}(\mathrm{aq}) \rightleftharpoons[\mathrm{FeSCN}]^{2+}(\mathrm{aq})$$
Questão:
Adicionaram-se $12,5 \mathrm{~cm}^{3}$ de uma solução de $\mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})$, de concentração $4,0 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$, a $10,0 \mathrm{~cm}^{3}$ de uma solução de $\mathrm{SCN}^{-}(\mathrm{aq})$, de concentração $5,0 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$.
Verificou-se que a concentração de equilíbrio do ião $[\mathrm{FeSCN}]^{2+}(\mathrm{aq})$ na solução resultante daquela adição era $4,6 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$, à temperatura $T$.
Admita que o volume da solução resultante é a soma dos volumes adicionados.
Determine a constante de equilíbrio, $K_{\mathrm{c}}$, da reação considerada, à temperatura $T$.
Apresente todas as etapas de resolução, explicitando todos os cálculos efetuados.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
$$\text {Sabendo que:}~\mathrm{Fe}^{3+} + \mathrm{SCN}^{-} \rightleftarrows [\mathrm{FeSCN}]^{2+}$$
$$\begin{array}{|c|c|c|}\hline&\mathrm{Fe}^{3+} & \mathrm{SCN}^{-} & [\mathrm{FeSCN}]^{2+} \\\hlineI & 5 \times 10^{-5} & 5 \times 10^{-5} & - \\\hlineE Q & 5 \times 10^{-5}-x & 5 \times 10^{-5}-x & x \\\hline\end{array}$$
$$\begin{aligned}n\left(\mathrm{Fe}^{3+}\right)_{inicial} = &~ e \times V=4,0 \times 10^{-3} \times 12,5 \times 10^{-3} \\& =5,0 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \\n\left(\mathrm{SCN}^{-}\right)_{inicial} =&~ 5,0 \times 10^{-3} \times 10,0 \times 10^{-3} \\& =5,0 \times 10^{-5} \mathrm{~mol}\\ n\left(\mathrm{FeSCN}{ }^{2+}\right)_{eq} = &~4,6 \times 10^{-4} \times 22,5 \times 10^{-3} \\& =1,0 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} ~{\longrightarrow} \text { corresponde a }{x} \\\end{aligned}$$
$$\begin{aligned}& {\left[\mathrm{Fe^{3+}}\right]_{e q}=[\mathrm{SCN^{-}}]_{e q}=\frac{5 \times 10^{-5}- 1 \times 10^{-5}}{22,5 \times 10^{-3}}={1,76 \times 10^{-3}}{\mathrm{~mol} / \mathrm{~dm}^{3}}} \\& \begin{aligned}& \mathrm{K}_{c}=\frac{[\mathrm{Fe} \mathrm{SCN}]_{e}^{2+}}{[\mathrm{Fe}^{3+}]_{e}\left[\mathrm{SCN}^{-}]_{e}\right.}=\frac{4,6 \times 10^{-4}}{\left(1,78 \times 10^{-3}\right)^{2}}=145 =1,5 \times 10^{2}\end{aligned}\end{aligned}$$
Fonte: Fisquisilva