Físico-Química ⇒ (FITS) Pressão Parcial Tópico resolvido

[Katy]

Tem-se que 0,5mol de H2 e 0,5mol de I2 reagem em uma câmara de 100L, submetida ao vácuo e à temperatura de 527ºC.Considerando-se que, nessas condições, o valor de K para essa reação é 50 para concentrações expressas em molL−1, é correto afirmar:

[tex3]\text{H}_{2_{(g)}}+\text{I}_{2_{(g)}} \leftrightharpoons 2\text{HI}_{(g)}[/tex3]

A) A pressão parcial de HI na mistura em equilíbrio é 0,52atm.
B) O valor da constante de equilíbrio em função das pressões parciais (Kp) é 100.
C) O consumo de iodo é diminuído pela adição de um excesso de hidrogênio.
D) A pressão parcial de iodo na mistura em equilíbrio é o dobro da pressão parcial de hidrogênio.
E) O número de mols de hidrogênio que permanecem sem reagir no equilíbrio é igual a 0,39.

Resposta

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Gabarito A

[Vinisth]

Olá Katy,

[tex3][H_2]=[I_2]=\frac{0,5}{100}=0,005mol L^{-1}[/tex3]
H_2 --------- I_2 -------- 2HI
-x ------------ -x---------- +2x
0,005-x -----0,005-x ------- 2x


[tex3]K_c = \frac{[HI]}{[H_2][I_2]}[/tex3]
[tex3]50=\frac{(2x)^2}{(0,005-x)^2}[/tex3]
[tex3]\sqrt{50}=\frac{2x}{0,005-x} \implies x=0,0039[/tex3]

[tex3][HI]=2x=2[0,0039]=0,78mol L^{-1}[/tex3]
[tex3]P_{HI}V=nRT \implies P_{HI} = \frac{n}{V}RT[/tex3]
[tex3]P_{HI}=0,0039\cdot0,082\cdot(527+273)[/tex3]
[tex3]P_{HI} \approx 0,51atm[/tex3]

Resposta :
Letra A

b) Falso, pois [tex3]K_p=K_c(RT)^{\Delta n}[/tex3], como [tex3]\Delta n = 0[/tex3], logo [tex3]K_p=K_c[/tex3]
c) Falso, pois +[tex3]H_2[/tex3] a reação desloca para direita.
d) Falso, é a metade da pressão de HI
e) Falso, pois [tex3]0,005-0,0039 = 0,00011 mol/ L de H_2[/tex3]

Abraço !

[VALDECIRTOZZI]

A reação:
[tex3]H_{2_{(g)}}+I_{2_{(g)}} \leftrightharpoons 2HI_{(g)}[/tex3]

No início há 0,5 mol de cada reagente.
Reagem [tex3]x[/tex3] mols de cada reagente e formam [tex3]2x[/tex3] mol de HI.
No equilíbrio há [tex3]0,5-x[/tex3] mol de [tex3]H_2 \ e \ I_2[/tex3] e [tex3]2x[/tex3] mol de HI.
O número total de mols no equilíbrio é [tex3]0,5-x+0,5-x+2x=1+x[/tex3]

Temos ainda que:
[tex3]k_c=\frac{\left[HI_{(g)}\right]^2}{\left[H_{2_{(g)}}\right] \cdot \left[I_{2_{(g)}}\right]}[/tex3]
[tex3]50=\frac{\left(\frac{2x}{V}\right)^2}{\frac{0,5-x}{V} \cdot \frac{0,5-x}{V}}[/tex3]
[tex3]50=\frac{(2x)^2}{\left(0,5-x\right)^2}[/tex3]

Uma maneira rápida de resolver esta equação é tirar a raiz quadrada de ambos os lados. Com isso se perda uma das raízes, mas a raiz obtida é a correta para o problema. Se optar por resolver a equação de 2º grau obteremos o mesmo resultado, com uma das raízes que não é solução do problema.

[tex3]x=0,39 \mol[/tex3]
[tex3]n_{total}=1+x=1+0,39 =1,39 \ mol[/tex3]
[tex3]n_{HI}=2x=2 \cdot 0,39=0,78 \ mol[/tex3]
[tex3]X_{HI}=\frac{n_{HI}}{n_{total}}=\frac{0,78}{1,39}=0,561[/tex3]

[tex3]p_{HI}\cdot V=n_{HI} \cdot R \cdot T[/tex3]
[tex3]p_{HI} \cdot 100=0,78 \cdot 0,082 \cdot 800=0,511 \ atm[/tex3]

b) [tex3]k_c=k_p \cdot \left(R \cdot T\right)^{\Delta n}[/tex3]
[tex3]50=k_p \cdot \left(0,082 \cdot 800 \right)^{2-2}[/tex3]
[tex3]k_p=50[/tex3]

c) Ao se adicionar mais gás hidrogênio, este se combina com o iodo e o equilíbrio se desloca para a direita, consumindo mais iodo e aumentando a concentração de HI.

d) Com o número de mols de ambos os gases no equilíbrio é igual, suas pressões parciais são iguais.

e) Sem reagir temos [tex3]0,5-x[/tex3] mol de hidrogênio, portanto, [tex3]0,5-0,39=0,11 \ mol[/tex3]

Espero ter ajudado!

[Katy]

Obrigada aos dois