Question

Um mol de gás hidrogênio é misturado com um mol de gás iodo num recipiente de um litro a 500ºC. Mantendo-se a temperatura constante, qual a concentração molar de cada componente no equilíbrio? Dados: kp = 49 na temperatura da experiência, 500ºC.
H2(g) + I2(g)  2 HI(g)

R: 0,22 , 0,22 e 1,56

Answer 1

Como o gás hidrogênio e o gás iodo estão na mesma proporção molar, temos que levar em conta que, de acordo com a Lei de Avogadro para gases ideais, ambos os gases terão a mesma pressão durante todo o processo. Ou seja:

$Kp = \frac{(pHI)^2}{(pH_2) \cdot (pI_2)}$

Pode ser simplificado como:

$Kp = \frac{(pHI)^2}{(pR) \cdot (pR)} = \frac{(pHI)^2}{(pR)^2}$

Com essa fórmula simplificada em mente, podemos montar uma tabela para nos ajudar a entender como vão ficar as concentrações nesse equilíbrio. Para isso, veja a imagem que anexei, que é uma tabela de concentrações.

Com a ajuda da tabela e suas concentrações no estado de equilíbrio, podemos resolver essa equação com facilidade:

$49 = \frac{(2x)^2}{(1 - x)^2}\\\\ \sqrt{49} = \sqrt{\frac{(2x)^2}{(1 - x)^2}}\\\\ 7 = \frac{2x}{1 - x}\\\\ 7 \cdot (1 - x) = 2x\\\\ 7 - 7x = 2x\\\\ 9x = 7\\\\ \boxed{\boxed{x \approx 0.78}}$

Sendo x igual a 0,78, podemos descobrir os valores dos equilíbrios apresentados:

$(pH_2)\ e\ (pI_2) = 1 - 0.78 = 0.22\ atm\\\\ (pHI) = 2 \cdot 0.78 = 1.56\ atm$