Considere a seguinte equação no equilíbrio: 2 HI(g) <=ftarrows H2(g)+I2(g)
Sabendo que a 458^circ C,[H2]=0,0224 mol / L,[I2]=0,0224 mol / L e [HI]=0,1550 mol / L :
a) Determine Kc para essa reação;
b) Calcule o valor de Kp para a reação inversa.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre equilíbrio químico! A gente tem a reação:
2 HI(g) <=ftarrows H2(g) + I2(g)
A pergunta quer que a gente calcule duas coisas:
a) A constante de equilíbrio em termos de concentração, .
b) A constante de equilíbrio em termos de pressão, , mas para a reação inversa.
Para resolver isso, vamos precisar entender como montar as expressões das constantes de equilíbrio usando as concentrações dadas e algumas relações entre e .

Passo 2

Primeiro, vamos focar na parte (a) e calcular Kc = [Produtos][Rea>=ntes]^coeficientes. A constante de equilíbrio Kc = [H2][I2][HI]^2 é dada pela expressão:
Para a nossa reação:
Aqui, usamos os coeficientes estequiométricos da reação para determinar as potências das concentrações.

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores das concentrações que foram fornecidos:
  • Kc = (0,0224)(0,0224)(0,1550)^2
Então:

Passo 4

Vamos calcular os valores:
Primeiro, multiplica as concentrações dos produtos:
0,0224 times 0,0224 = 0,00050176
Depois, eleva a concentração do reagente ao quadrado:
0,1550^2 = 0,024025
Agora, divide os resultados:
Kc = 0,000501760,024025 approx 0,0209

Passo 5

Agora, vamos para a parte (b) e calcular H2(g) + I2(g) <=ftarrows 2 HI(g) para a reação inversa. A reação inversa é:
K'c = 1Kc
Sabemos que para reações inversas, a constante de equilíbrio K'c = 10,0209 approx 47,85 é o inverso de K'p = K'c(RT)^De:
T = 458 + 273,15 = 731,15 , K
Então:
De
Para relacionar K'p = K'c times 1 = 47,85 com , usamos a fórmula:
Onde:
  • é a constante dos gases
  • é a temperatura em Kelvin. Primeiro, vamos converter para Kelvin:
  • é a mudança no número de mols de gás. Na reação inversa:
Como , a expressão . Então:

Resposta

a) A constante de equilíbrio para a reação é aproximadamente 0,0209.
b) A constante de equilíbrio para a reação inversa é aproximadamente 47,85.

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