Certa quantidade de HI foi colocada em um balão fechado e se decompôs conforme a seguinte reação:
६ onpou - อJumn
2 \mathrm{H}_{(g)} \rightleftharpoons \mathrm{H}_{2(g)}+\mathrm{I}_{2(g)}
A temperatura foi mantida constante e, após algum tempo, o equilibrio foi atingido. As concentrações dos gases no equilibrio são:
  • [\mathrm{HI}]=4,4 \cdot 10^{-2} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}
  • \left[\mathrm{H}_{2}\right]=2 \cdot 10^{-3} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}
  • \left[l_{2}\right]=5 \cdot 10^{-2} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}
Calcule a constante de equilíbrio (k), dessa reação.

Passo 1

O enunciado descreve a decomposição do iodeto de hidrogênio em fase gasosa segundo a reação
2\,\mathrm{HI}_{(g)} \rightleftharpoons \mathrm{H}_{2_{(g)}} + \mathrm{I}_{2_{(g)}}
e fornece as concentrações no equilíbrio a temperatura constante: \,[\mathrm{HI}]=4{,}4\times10^{-2}\,\mathrm{mol/L}, \,[\mathrm{H}_{2}]=2\times10^{-3}\,\mathrm{mol/L} e \,[\mathrm{I}_{2}]=5\times10^{-2}\,\mathrm{mol/L}.
O que precisamos calcular é a constante de equilíbrio K para essa reação, usando a definição em termos de concentrações.

Passo 2

Para a reação genérica
aA + bB \rightleftharpoons cC + dD
a constante de equilíbrio em termos de concentração é
K = \frac{[C]^{c}\,[D]^{d}}{[A]^{a}\,[B]^{b}}.
No nosso caso a=b=0 para reagentes distintos, mas temos a=2 para o mesmo reagente HI e c=d=1. Logo
K = \frac{[\mathrm{H}_{2}]\,[\mathrm{I}_{2}]}{[\mathrm{HI}]^{2}}.

Passo 3

Substituindo as concentrações dadas:
K = \frac{\bigl(2\times10^{-3}\bigr)\,\bigl(5\times10^{-2}\bigr)}{\bigl(4{,}4\times10^{-2}\bigr)^{2}} = \frac{1{,}0\times10^{-4}}{(4{,}4)^{2}\times10^{-4}} = \frac{1{,}0\times10^{-4}}{19{,}36\times10^{-4}} \approx 0{,}0517.

Resposta

K \approx 5{,}17\times10^{-2}

Exercícios relacionados