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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 11.1 - Ex. 70

Escreva a constante de equilíbrio da seguinte reação e calcule o valor de K em 298 K para H I O 3   a q + N H 2 N H 2   a q ⇌ N H 2 N H 3 + ( a q ) + I O 3 - ( a q ) usando os seguintes dados:

H I O 3   a q + H 2 O   l ⇌ I O 3 + ( a q ) + H 3 O +   ( a q ) K = 0,17

N H 2 N H 2   a q + H 2 O   l ⇌ N H 2 N H 3 + a q + O H - ( a q ) K = 1,7 × 10 - 6

Passo 1

A constante de equilíbrio da reação vai se escrever pelo produtório das concentrações dos produtos sobre o produtório das concentrações dos reagentes. Da seguinte forma:

K = N H 2 N H 3 + ∙ [ I O 3 - ] H I O 3 ∙ [ N H 2 N H 2 ]

Passo 2

Essa reação veio do somatório das equações químicas que representam o equilíbrio do ácido iódico, H I O 3 , e da hidrazina, N H 2 N H 2 , em água, com seus respectivos íons H + e I O 3 - - para o ácido –, e [ O H - ] e N H 2 N H 3 + para a hidrazina.

Somando os reagentes e produtos dessas reações químicas, resultamos em:

H I O 3   a q + N H 2 N H 2   a q + 2   H 2 O   l ⇌ N H 2 N H 3 + a q + I O 3 - ( a q ) + H 3 O +   ( a q ) + O H - ( a q )

Os produtos H 3 O +   e     O H - prontamente reagem entre si para formar 2 moléulas de H 2 O , e assim, podemos cancelar a água dos reagentes e dos produtos, resultando na equação química de nosso interesse:

H I O 3   a q + N H 2 N H 2   a q ⇌ N H 2 N H 3 + ( a q ) + I O 3 - ( a q )

Passo 3

Pra determinar K, a constante de equilíbrio, a partir de uma soma de reações com K conhecidos, nós devemos multiplicá-los. Assim:

K = 0,17 ∙ 1,7 × 10 - 6

∴ K = 2,89 × 10 - 7

Resposta

∴ K = 2,89 × 10 - 7

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