Em uma temperatura de 50 °C, foram colocados, inicialmente, 2 mols de H 2 e 1,5 mol de
I 2 para reagir, em um recipiente com capacidade de 5 litros. Quando o equilíbrio foi
atingido foi encontrado no recipiente 1 mol de HI.
H 2(g) + I 2(g) ? 2 HI (g)
Calcular a constante de equilíbrio Kc do sistema
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O problema pede a "constante de equilíbrio" em termos de concentração (Kc), que é uma razão entre as concentrações de produtos e reagentes. A constante é calculada como o produto (multiplicação) das concentrações dos produtos dividido pelo produto (multiplicação) das concentrações dos reagentes, sendo todas as concentrações elevadas a seus respectivos coeficientes estequiométricos na equação balanceada.
Ou seja, para a reação genérica:
aA + bB <=> cC + dD
A constante de equilíbrio é:
No caso do problema, a equação balanceada e a constante de equilíbrio são:
1H2(g) + 1I2(g) <=> 2HI(g)
Precisamos, então, calcular as quantidades e concentrações de reagentes e produtos no sistema. No início, só tínhamos reagentes. Com o tempo eles foram sendo consumidos, formando o produto. Quando o sistema chegou ao equilíbrio tínhamos uma mistura de produto e reagentes. É essa quantidade final, a de equilíbrio, que nos interessa. A quantidade de H2 que foi consumida chamaremos de "x". A mesma quantidade de I2 foi consumida. E a quantidade de HI formado, conforme a estequimetria da equação, será o dobro, ou seja, "2x".
1 H2 + 1 I2 <> 2 HI
Início: 2,0 mols 1,5 mols 0 mols
Equilíbrio: (2,0 - x) mols (1,5 - x) mols 2x mols (=1mol)
O problema nos diz que a quantidade de HI em equilíbrio é 1 mol. Portanto:
HI = 2 x = 1 mol
então, x = 0,5 mol
Calculamos agora as quantidades de reagentes em equilíbrio:
H2 = 2 - x = 2 - 0,5 portanto H2 = 1,5 mol
I2 = 1,5 - x = 1,5 - 0,5 portanto I2 = 1,0 mol
Lembrando que o recipiente tem 5 litros de volume, as concentrações molares dos compostos serão:
[H2] = 1,5 / 5 = 0,3 mol/L = 3 * 10-1 mol/L
[I2] = 1,0 / 5 = 0,2 mol/L = 2 * 10-1 mol/L
[HI] = 1,0 / 5 = 0,2 mol/L = 2 * 10-1 mol/L
Agora é só aplicar a fórmula da constante de equilíbrio:
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