Calcule a porcentagem de mudança do volume para as reações abaixo, nas condições de pressão e temperatura constantes.
Conversão de
de hidrogênio a iodeto de hidrogênio de uma mistura equimolar de hidrogênio e iodo. (0)
Conversão de
Passo 1
Entendendo o Problema:
A gente precisa calcular a porcentagem de mudança no volume de uma reação química específica, mantendo pressão e temperatura constantes. A reação envolve a conversão de 40% do hidrogênio (H₂) para iodeto de hidrogênio (HI), partindo de uma mistura equimolar de hidrogênio e iodo (I₂). Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e a lei dos gases ideais.
Passo 2
Escrevendo a Equação Química Balanceada:
Primeiro, precisamos saber a reação que está acontecendo. A reação entre hidrogênio e iodo para formar iodeto de hidrogênio é:
Passo 3
Definindo Quantidades Iniciais:
Como a mistura é equimolar, vamos supor que temos 1 mol de H₂ e 1 mol de I₂ no início.
- H₂ inicial: 1 mol
- I₂ inicial: 1 mol
- HI inicial: 0 mol
Passo 4
Calculando a Percentagem de Conversão:
Foi dado que 40% do H₂ é convertido em HI.
- H₂ convertido: 40% de 1 mol = 0,4 mol
- I₂ convertido: Como a reação é 1:1, também serão 0,4 mol de I₂
- HI formado: A reação produz 2 mol de HI para cada mol de H₂ e I₂ consumidos, então 2 × 0,4 mol = 0,8 mol de HI
Passo 5
Calculando as Quantidades Finais:
Após a reação:
- H₂ final: 1 - 0,4 = 0,6 mol
- I₂ final: 1 - 0,4 = 0,6 mol
- HI final: 0 + 0,8 = 0,8 mol
Passo 6
Calculando o Número Total de Moles Inicial e Final:
- Total inicial: 1 (H₂) + 1 (I₂) = 2 mol
- Total final: 0,6 (H₂) + 0,6 (I₂) + 0,8 (HI) = 2 mol
Passo 7
Relacionando com o Volume usando a Lei dos Gases Ideais:
Sob pressão e temperatura constantes, o volume é diretamente proporcional ao número de moles (Lei de Avogadro). Então, se o número total de moles não mudou, o volume também não muda.
Resposta
A porcentagem de mudança no volume é 0%.
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