Para a reação I2(g)+Br2(g) <=ftharpoons 2 IBr(g), Keq=280 a 150^circ C. Suponha que 0,500 mol de IBr em um frasco de 1,00 L atinja o equilíbrio em 150^circ C. Quais são as concentraçães de IBr, I2 e Br2 no equilíbrio?

Passo 1

Então, o exercício diz que temos a reação
I2(g) + Br2(g) ;<=ftharpoons; 2,IBr(g)
e que o valor de a é 280. A proposta é: começamos com 0,500 mol de IBr num frasco de 1,00 L (então a concentração inicial de IBr é 0,500 M) e nada de nem de . A reação vai se decompor até atingir o equilíbrio. A pergunta: quais são as concentrações de IBr, e no equilíbrio?
Conteúdo: equilíbrio químico e constante de equilíbrio. Vamos precisar montar uma tabela ICE (Initial–Change–Equilibrium), escrever a expressão de , resolver para a variação e achar as concentrações finais.

Passo 2

Montando a tabela ICE para a reação na direção em que o IBr se decompõe:
2,IBr(g);<=ftharpoons;I2(g) + Br2(g)
Concentrações iniciais (I), variações © e equilíbrio (E):
– Inicial:
[IBr]0 = 0,500 M, [I2]0 = 0, [Br2]0 = 0
– Variação: se “x” molar se forma de De, forma-se também “x” de [IBr] = 0,500 - 2x, [I2] = x, [Br2] = x e diminui “2x” de IBr:
– Equilíbrio:

Passo 3

Escreve a expressão da constante de equilíbrio (na forma dada no enunciado):
Keq ;=; [IBr]^2[I2],[Br2]
Substituindo os valores de equilíbrio:
280 ;=; l(0,500 - 2xr)^2(x),(x) ;=;(0,500 - 2x)^2x^2

Passo 4

Resolver para (0,500 - 2x)^2 ;=; 280,x^2 . Primeiro multiplicamos os dois lados por 0,500 - 2x = raiz280;x Longrightarrow 0,500 = (2 + raiz280),x :
0,500 = (2 + 16,733),x = 18,733,x Longrightarrow x = 0,50018,733approx 0,0267;M
Tirando raiz quadrada (considerando a raiz positiva, pois ):
Como , temos

Passo 5

Agora achamos as concentrações de equilíbrio:
[I2] = x approx 0,0267;M , [Br2] = x approx 0,0267;M
[IBr] = 0,500 - 2x = 0,500 - 2(0,0267) approx 0,4466;M

Resposta

[IBr]eq approx 0,447;M, [I2]eq approx 0,0267;M, [Br2]eq approx 0,0267;M

Exercícios relacionados