(a) Quais as concentrações de N2 O e O2, no equilíbrio?
(b) Qual o valor de Kc para esta reação, a 25^circ C ?
18) Em um recipiente de aço inox com capacidade de 1 L foram colocados 0,5 mol de2 e 0,5 molde^2. A mistura alcança o equilíbrio à temperatura de 430 ^circ C. Calcule as concentrações de H2, I2 e HI em equilíbrio, sabendo que Kc para a reação abaixo é igual a 49 na temperatura em questão.

Passo 1

Beleza, a gente tem a reação de equilíbrio:
H2;+;I2;<=ftharpoons;2,HI
Começam com 0,5 mol de H₂ e 0,5 mol de I₂ num recipiente de 1 L (logo 0,5 M de cada) e nada de HI. Sabemos que a temperatura é 430 °C e que
Kc ;=;49
A matéria é “equilíbrio químico” e a ideia é usar a tabela ICE (Initial–Change–Equilibrium) e a definição de constante de equilíbrio
Kc = [produtos]^nu[rea>=ntes]^nu
para achar as concentrações no equilíbrio.

Passo 2

Vamos montar a tabela ICE pensando numa variação c|ccc & [H2] & [I2] & [HI] hline Inicial (M) & 0,5 & 0,5 & 0 Variação & -x & -x & +2x Equilíbrio & 0,5 - x & 0,5 - x & 2x na direção de formar HI:
çãí

Passo 3

A expressão da constante é
Kc ;=;[HI]^2[H2],[I2]
No nosso caso:
49 ;=;(2x)^2(0,5 - x),(0,5 - x) ;Longrightarrow; 49 ;=;4x^2(0,5 - x)^2

Passo 4

Vamos resolver a equação:
4x^2(0,5 - x)^2 = 49 Longrightarrow 2x0,5 - x = 7
(tiramos raiz quadrada e descartamos sinal negativo porque concentração é positiva).
Então
2x = 7,(0,5 - x) ;Longrightarrow; 2x = 3,5 - 7x ;Longrightarrow; 9x = 3,5 ;Longrightarrow; x = 3,59 approx 0,3889

Passo 5

Agora plugamos [H2] = 0,5 - x = 0,5 - 0,3889 approx 0,1111;M nas concentrações de equilíbrio:
[I2] = 0,5 - x = 0,1111;M
[HI] = 2x = 2times 0,3889 approx 0,7778;M

Resposta

As concentrações no equilíbrio são
[H2] = 0,1111;M, [I2] = 0,1111;M, [HI] = 0,7778;M

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