Uma mistura de 1,37 g de H2 e 70,31 g de Br2 é aquecida em um recipiente de 2 L a 700 k . Essas substâncias reagem como segue: H2(g)+Br2(g) 2 HBr(g). Encontra-se que no equilíbrio o recipiente contém 0,566 g de H2. Dada a massa molecular de Br2=159,8 g / mol.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma mistura de 1,37 g de H₂ e 70,31 g de Br₂ sendo aquecida em um recipiente de 2 litros a 700 K. As substâncias reagem formando HBr, e no equilíbrio restam 0,566 g de H₂. Vamos precisar usar conceitos de estequiometria e equilíbrio químico para encontrar a constante de equilíbrio (Kc) dessa reação.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as massas de H₂ e Br₂ em mols. Para isso, usamos a fórmula:
número de mols = massa (g)massa molar (g/mol) ú
A massa molar do H₂ é aproximadamente 2,02 g/mol e a do Br₂ é 159,8 g/mol.
mols de H₂ = 1,37 , g2,02 , g/mol approx 0,678 , mol
mols de Br₂ = 70,31 , g159,8 , g/mol approx 0,440 , mol

Passo 3

Agora, vamos montar uma tabela de ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para acompanhar a reação:
H2(g) + Br2(g) 2 HBr(g)
Espécie Inicial (mol) Mudança (mol) Equilíbrio (mol)
H₂ 0,678 -x 0,678 - x
Br₂ 0,440 -x 0,440 - x
HBr 0 +2x 2x
Sabemos que no equilíbrio restam 0,566 g de H₂, então vamos converter isso para mols:
mols de H₂ no equilíbrio = 0,566 , g2,02 , g/mol approx 0,280 , mol í

Passo 4

Usando a tabela de ICE, sabemos que:
0,678 - x = 0,280 implies x = 0,678 - 0,280 = 0,398 , mol
Agora, podemos encontrar as mols de Br₂ e HBr no equilíbrio:
Mols de Br₂ = 0,440 - x = 0,440 - 0,398 = 0,042 , mol
Mols de HBr = 2x = 2 times 0,398 = 0,796 , mol

Passo 5

Agora, vamos calcular as concentrações em mol/L (molaridade) dividindo as mols pelo volume do recipiente (2 L):
[H2] = 0,280 , mol2 , L = 0,140 , M
[Br2] = 0,042 , mol2 , L = 0,021 , M
[HBr] = 0,796 , mol2 , L = 0,398 , M

Passo 6

Agora que temos as concentrações no equilíbrio, podemos calcular a constante de equilíbrio (Kc) usando a expressão:
Kc = [HBr]^2[H2][Br2]
Substituindo os valores:
Kc = (0,398)^2(0,140)(0,021) approx 0,15840,00294 approx 53,88

Resposta

A constante de equilíbrio (Kc) para a reação é aproximadamente 53,9.

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