A uma dada temperatura, 2 mol de e 1,5 mol de foram colocados em um balão de 10 litros. Estabelecido o equilíbrio , encontra-se no balão 1 mol de HI. Calcular a constante de equilíbrio Kc do sistema.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de equilíbrio químico juntos! A gente tem 2 mol de e 1,5 mol de num balão de 10 litros. Quando chega no equilíbrio, tem 1 mol de HI formado. Vamos calcular a constante de equilíbrio . Para isso, vamos usar conceitos de concentração molar e a expressão da constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a concentração molar ( ) é calculada pela fórmula:
ú
Então, vamos calcular a concentração inicial de e .

Passo 3

Calculando a concentração inicial de :
E de :

Passo 4

Agora, vamos ver como as concentrações mudam quando o equilíbrio é atingido. A reação é:
Sabemos que 1 mol de HI foi formado, então a variação nas concentrações é:
  • : perde mol/L
  • : perde mol/L
  • HI: ganha mol/L
Mas no enunciado, sabemos que mol (porque 1 mol de HI foi formado). Então:

Passo 5

Com o valor de , vamos calcular as concentrações no equilíbrio:
  • Concentração de :
í
Ops! Obtivemos um valor negativo, o que não faz sentido fisicamente. Isso indica que todo o foi consumido antes de atingir o equilíbrio, ou seja, a reação foi deslocada completamente para a direita até consumir . Vamos ajustar nossos cálculos.

Passo 6

Como todo o foi consumido, . Então:
  • : 0 mol/L
  • :
Ainda temos um valor negativo para , o que também não faz sentido. Isso sugere que a quantidade de também foi totalmente consumida antes da formação de 1 mol de HI, implicando que não é possível formar tanto HI com os reagentes disponíveis. Portanto, pode haver um erro no enunciado ou na interpretação dos dados.

Resposta

Parece que, com as quantidades fornecidas, não é possível formar 1 mol de HI sem esgotar os reagentes. Recomendo revisar os valores do exercício para garantir que as quantidades permitam a formação de HI conforme descrito.

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