Para a reação H2(g)+I2(g) <=ftharpoons 2 HI(g), Kc=1600 a 500 K. Uma análise mostrou que a composição é 4,8 mmol L^-1 de H2, 2,4 mmol L^-1 de I2 e 2,4 mmol L^-1 de HI. (a) Calcule o quociente de reação Q. (b) A reação está em equilíbrio? Se não, a tendência é formar mais reagente ou produto?

Passo 1

Vamos lá! Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos uma reação química:
H2(g) + I2(g) <=ftharpoons 2 HI(g)
O enunciado nos dá a constante de equilíbrio a 500 K e as concentrações de cada substância na mistura:
Vamos precisar usar os conceitos de quociente de reação e da constante de equilíbrio para resolver as partes (a) e (b) do exercício.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o quociente de reação Q = [HI]^2[H2][I2] . O quociente de reação é uma expressão que nos dá uma ideia de onde a reação está em relação ao equilíbrio, baseado nas concentrações presentes.
A expressão do Q = (2,4)^2(4,8)(2,4) para a reação dada é:
Vamos substituir os valores fornecidos:

Passo 3

Agora, vamos calcular (2,4)^2 = 5,76 , mmol^2 , L^-2 passo a passo:
Primeiro, elevamos a concentração de HI ao quadrado:
(4,8)(2,4) = 11,52 , mmol^2 , L^-2
Em seguida, multiplicamos as concentrações de H₂ e I₂:
Q = 5,7611,52 = 0,5
Agora, dividimos o numerador pelo denominador:

Passo 4

Com o valor de calculado, vamos comparar com a constante de equilíbrio .
Quando , significa que a concentração dos produtos é menor do que no equilíbrio, então a reação tende a formar mais produtos para alcançar o equilíbrio.

Resposta

(a) O quociente de reação é 0,5.
(b) Como é menor que , a reação não está em equilíbrio. Ela tende a formar mais produtos (HI) para alcançar o equilíbrio.

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