No equilíbrio gasoso \mathrm{HI}(\mathrm{g}) \leftrightarrow \rightarrow \mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g})+\mathrm{I}_{2}(\mathrm{~g}), encontramos as seguintes concentrações molares 10 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de \mathrm{H}_{2} e 0,01 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de \mathrm{I}_{2}. Qual a concentração molar do HI, sabendo que, nas condições de experiência, Kc vale 0,001 .

Passo 1

O enunciado trata do equilíbrio gasoso
2\,\mathrm{HI}(g)\;\rightleftharpoons\;\mathrm{H}_2(g)+\mathrm{I}_2(g)
e fornece as concentrações em equilíbrio \bigl[\mathrm{H}_2\bigr]=10 mol/L e \bigl[\mathrm{I}_2\bigr]=0,01 mol/L, além da constante de equilíbrio \mathrm{K_c}=0,001. Vamos usar a expressão de \mathrm{K_c} para sistemas gasosos para calcular \bigl[\mathrm{HI}\bigr].

Passo 2

Para a reação balanceada 2\,\mathrm{HI}\rightleftharpoons\mathrm{H}_2+\mathrm{I}_2, a constante de equilíbrio em termos de concentrações é
\mathrm{K_c}=\frac{\bigl[\mathrm{H}_2\bigr]\;\bigl[\mathrm{I}_2\bigr]}{\bigl[\mathrm{HI}\bigr]^2}.

Passo 3

Substituindo os valores conhecidos:
0,001 = \frac{(10)\,(0,01)}{\bigl[\mathrm{HI}\bigr]^2} = \frac{0,1}{\bigl[\mathrm{HI}\bigr]^2}.
Isolando \bigl[\mathrm{HI}\bigr]^2, temos
\bigl[\mathrm{HI}\bigr]^2=\frac{0,1}{0,001}=100.

Passo 4

Tirando a raiz quadrada e escolhendo o valor positivo para a concentração:
\bigl[\mathrm{HI}\bigr]=\sqrt{100}=10\text{ mol/L}.

Resposta

A concentração molar do HI em equilíbrio é 10 mol/L.

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