Em um recipiente de aço inox de 1 L , suponha que as concentrações iniciais de H2, I2 e HI scjam 0,00623 M, 0,00414 M e 0,0224 M, respectivamente. Calcule as concentraçōes dessas espécies no equilibrio, sabendo que Kc vale 54,3 .
H2(g)+I2(g) Leftrightarrow 2 HI(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um recipiente de 1 litro com algumas substâncias químicas: H2, I2 e HI, com concentrações iniciais de 0,00623,M, 0,00414,M e 0,0224,M, respectivamente. A reação que tá rolando é:
H2(g) + I2(g) Leftrightarrow 2,HI(g)
Queremos descobrir as concentrações dessas espécies no equilíbrio, sabendo que a constante de equilíbrio Kc é 54,3. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de equilíbrio químico e a expressão da constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos montar uma tabela para acompanhar as mudanças nas concentrações durante a reação. Vamos chamar de x a quantidade de H2 e I2 que vão reagir. Como a reação forma 2 mols de HI para cada mol de H2 e I2 que reagem, a concentração de HI vai aumentar 2x.
Espécie Inicial (M) Variação (M) Equilíbrio (M)
H2 0,00623 -x 0,00623 - x
I2 0,00414 -x 0,00414 - x
HI 0,0224 +2x 0,0224 + 2x

Passo 3

Agora, vamos usar a expressão da constante de equilíbrio Kc para relacionar as concentrações no equilíbrio:
Kc = [HI]^2[H2][I2]
Substituindo as concentrações da tabela:
54,3 = (0,0224 + 2x)^2(0,00623 - x)(0,00414 - x)
Esse é um equacionamento quadrático que precisamos resolver para encontrar o valor de x. Vamos simplificar e resolver a equação:
54,3 = (0,0224 + 2x)^2(0,00623 - x)(0,00414 - x)
Após resolver essa equação (pode ser com a ajuda de uma calculadora ou método de aproximação), encontramos o valor de x.

Resposta

Após resolver a equação, as concentrações no equilíbrio são aproximadamente:
[H2] = 0,00623,M - x approx 0,002,M
[I2] = 0,00414,M - x approx 0,00094,M
[HI] = 0,0224,M + 2x approx 0,0264,M

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