A uma dada temperatura, 2 mol de H2 e 1,5 mol de I2 foram colocados em um balão de 10 litros. Estabelecido o equilíbrio H2(g)+I2(g) <=ftarrows 2 HI(g), 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 H2 e 1,5 mol de I2 num balão de 10 litros. Quando chega no equilíbrio, tem 1 mol de HI formado. Vamos calcular a constante de equilíbrio Kc. Para isso, vamos usar conceitos de concentração molar e a expressão da constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a concentração molar ( C) é calculada pela fórmula:
C = número de molsvolume (L) ú
Então, vamos calcular a concentração inicial de H2 e I2.

Passo 3

Calculando a concentração inicial de H2:
CH2^inicial = 2, mol10, L = 0,2, mol/L
E de I2:
CI2^inicial = 1,5, mol10, L = 0,15, mol/L

Passo 4

Agora, vamos ver como as concentrações mudam quando o equilíbrio é atingido. A reação é:
H2 + I2 <=ftarrows 2, HI
Sabemos que 1 mol de HI foi formado, então a variação nas concentrações é:
  • H2: perde x mol/L
  • I2: perde x mol/L
  • HI: ganha 2x mol/L
Mas no enunciado, sabemos que 2x = 1 mol (porque 1 mol de HI foi formado). Então:
x = 12 = 0,5, mol/L

Passo 5

Com o valor de x, vamos calcular as concentrações no equilíbrio:
  • Concentração de H2:
CH2^equilíbrio = 0,2, mol/L - 0,5, mol/L = -0,3, mol/L í
Ops! Obtivemos um valor negativo, o que não faz sentido fisicamente. Isso indica que todo o H2 foi consumido antes de atingir o equilíbrio, ou seja, a reação foi deslocada completamente para a direita até consumir H2. Vamos ajustar nossos cálculos.

Passo 6

Como todo o H2 foi consumido, x = 0,2, mol/L. Então:
  • H2: 0 mol/L
  • I2: 0,15, mol/L - 0,2, mol/L = -0,05, mol/L
Ainda temos um valor negativo para I2, o que também não faz sentido. Isso sugere que a quantidade de I2 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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