Para a reação
a 700 K . Se as concentrações iniciais forem
, qual a concentração de HI no equilíbrio?
Passo 1
O enunciado dá a reação
com constante de equilíbrio
a
. As concentrações iniciais fornecidas são
e
. A pergunta é: qual é a concentração de
no equilíbrio, isto é,
?
Passo 2
Vou usar a tabela ICE (Initial, Change, Equilibrium) com uma incógnita
que representa o avanço da reação no sentido direto (formação de HI). Escrevo as concentrações em função de
:
Explicação curta: quando a reação avança uma quantidade
, cada mol de
e de
consumidos diminui sua concentração em
, e
aumenta de
porque a estequiometria produz 2 mols de HI por mol de H2 consumido.]
Passo 3
A expressão da constante de equilíbrio em termos de concentrações (Kc) para essa reação é:
Substituindo as concentrações de equilíbrio em função de
:
Aqui usei que os expoentes na expressão de
correspondem aos coeficientes estequiométricos (2 para HI, 1 para H2 e I2).
Passo 4
Resolvendo a equação:
Posso tomar raiz quadrada dos dois lados (tomando a raiz positiva porque concentrações são positivas):
Chamo
de
para simplificar:
. Então:
Fazendo a álgebra:
Logo
Passo 5
Agora calculo numericamente
. Primeiro
.
Dividindo:
Portanto a concentração de
no equilíbrio é
Arredondando de forma razoável (3 algarismos significativos) dá
.