lodo e bromo reagem para formar IBr , que então sublima. A 184,4^circ C, a reação global ocorre de acordo com a seguinte equação:
I2(g)+Br2(g) <=ftharpoons 2 IBr (g) Kp=1,2 times 10^-2
Iniciando a reação com 7,4 g de vapor de I2 e 6,3 g de vapor de Br2 em um recipiente de 1,00 L, qual é a concentração de lBr(g) no equilíbrio? Qual é a pressão parcial de cada gás no equilíbrio? Qual é a pressão total do sistema?

Passo 1

O enunciado trata da reação
I2(g)+Br2(g)<=ftharpoons 2,IBr(g)
a 184,4^circC (isto é, T=184,4+273,15=457,55 K) cujo Kp=1,2times10^-2. Começamos com 7,4 g de I2 e 6,3 g de Br2 em V=1,00 L. Para resolver, vamos:
  1. converter massas em mols e obter pressões parciais iniciais via equação de gás ideal,
  2. montar tabela ICE em termos de pressões,
  3. usar a expressão de Kp para achar a variação x,
  4. calcular as pressões de equilíbrio,
  5. obter a concentração de IBr e a pressão total.

Passo 2

Converter massas em mols e pressões iniciais:
Massa molar I2=2times126,90=253,8 g/mol, logo
nI2,0=7,4253,8=0,02917 mol
Massa molar Br2=2times79,904=159,808 g/mol, logo
nBr2,0=6,3159,808=0,03943 mol
Como V=1,00 L, as pressões iniciais são
pI2,0=nI2,0RTV =0,02917times0,08206times457,55=1,095 atm,
pBr2,0=nBr2,0RTV =0,03943times0,08206times457,55=1,480 atm

Passo 3

Montamos ICE em pressões:
A expressão de é

Passo 4

Resolver para x:
4x^2=0,012l[(1,095-x)(1,480-x)r] =0,012l(1,6206 -2,575x +x^2r)
Isto leva à equação quadrática
3,988,x^2+0,03090,x-0,019447=0
cuja raiz positiva é
x=0,06605 atm

Passo 5

As pressões de equilíbrio são
pI2 =1,095-0,06605=1,0289 atm, pBr2=1,480-0,06605=1,4139 atm,
pIBr=2x=0,1321 atm
A concentração de IBr em mol/L vem de nIBr=pV/RT:
[IBr]=0,1321times1,000,08206times457,55 =0,00352 mol/L
A pressão total é
Ptot=1,0289+1,4139+0,1321=2,5749 atm

Resposta

Concentração de IBr: 0,00352 mol/L
Pressões parciais no equilíbrio:
;pI2=1,0289 atm,
;pBr2=1,4139 atm,
;pIBr=0,1321 atm
Pressão total: 2,5749 atm.

Exercícios relacionados