Adiciona-se iodeto de hidrogênio em um recipiente a
. O HI se decompõe em H 2 e
,
depois de estabelecido o equilibro encontra-se:
. Calcule o valor da constante de equilíbrio para essa reação.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de equilíbrio químico juntos! A pergunta nos dá a reação de decomposição do iodeto de hidrogênio (HI) em hidrogênio (H₂) e iodo (I₂) a uma temperatura de 458°C. Precisamos encontrar a constante de equilíbrio (K) para essa reação. Para isso, vamos usar os conceitos de equilíbrio químico e as concentrações fornecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação. A reação inicial é:
Contando os átomos de cada elemento:
- À esquerda: 1 átomo de H e 1 átomo de I.
- À direita: 2 átomos de H e 2 átomos de I.
Para balancear, multiplicamos o HI por 2:
Passo 3
Agora, vamos entender o que é a constante de equilíbrio (K). Ela nos diz a proporção das concentrações dos produtos e reagentes quando a reação atinge o equilíbrio. A fórmula geral para a constante de equilíbrio para uma reação genérica:
é:
Passo 4
Aplicando isso à nossa reação balanceada:
A constante de equilíbrio (K) será:
Passo 5
A próxima etapa é substituir as concentrações fornecidas na fórmula do K. Foi dado:
Como a reação produz 1 mol de H₂ e 1 mol de I₂ para cada 2 mols de HI consumidos, a concentração de I₂ será igual à concentração de H₂:
Passo 6
Substituindo esses valores na expressão de K:
Passo 7
Vamos calcular o numerador e o denominador separadamente:
Numerador:
Denominador:
Passo 8
Agora, dividimos o numerador pelo denominador para encontrar K:
Resposta
A constante de equilíbrio para a reação é aproximadamente
.