Para a reação: H2 S(g)+I2(s) 2 HI(g)+S(s, rômbico) , Kp=1,33 times 10^-5ô, a 60^circ C.Qual será a fração molar de HI(g), a 60^circ C no equilíbrio, quando a pressão total for de latm? R.: xHI= 0,00364 .

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química no estado gasoso e sólido:
H2 S(g) + I2(s) 2 HI(g) + S(s, rômbico)ô
A constante de equilíbrio é dada como a 60°C. O que queremos descobrir é a fração molar de no equilíbrio quando a pressão total é de 1 atm. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico, constantes de equilíbrio e como relacioná-los com pressões parciais e frações molares.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a constante de equilíbrio Kp = PHI^2PH2S relaciona as pressões parciais dos produtos e reagentes na equação de equilíbrio. Para a reação dada, a expressão de é:
Note que e são sólidos, e como sólidos não aparecem na expressão de , eles não interferem no cálculo.

Passo 3

Vamos chamar a fração molar de PHI = xHI times Ptotal de PHI = xHI times 1,atm = xHI,atm. Como temos apenas como gás nos produtos, a pressão parcial de será:
Sabemos que a pressão total é 1 atm, então:

Passo 4

Agora, precisamos relacionar isso com a expressão do Kp = (xHI)^2PH2S. Substituindo PH2S = 1,atm - 2xHI,atm na expressão de :
Mas ainda não sabemos . Para isso, vamos usar a conservação de pressão. Como a pressão total é 1 atm e somente está na fase gasosa, a pressão de será:
Aqui, o fator 2 vem do coeficiente estequiométrico de na reação.

Passo 5

Substituindo 1,33 times 10^-5 = (xHI)^21 - 2xHI na expressão de :
Agora, temos uma equação que podemos resolver para encontrar .

Passo 6

Assumindo que 1,33 times 10^-5 approx xHI^2 é muito pequeno (o que é razoável visto que xHI = raiz1,33 times 10^-5 approx 0,00364 é pequeno), podemos simplificar a equação ignorando o termo no denominador:
Agora, resolvemos para :

Resposta

A fração molar de no equilíbrio é .

Exercícios relacionados