Na tabela seguinte, estão registados os valores da constante de equilibrio, $K_{\mathrm{c}}$, da reação de formação do $\mathrm{HI}(\mathrm{g})$ considerada, a três temperaturas diferentes.
Questão:
Considere que, num reator com a capacidade de $1,00 \mathrm{~L}$, foram inicialmente introduzidas $2,56 \times 10^{-3}$ mol de $\mathrm{I}_{2}(\mathrm{g})$ e uma certa quantidade de $\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})$. Considere ainda que, no início, não existia $\mathrm{HI}(\mathrm{g})$ no reator.
Quando, a $763 \mathrm{~K}$, o sistema atingiu um estado de equilibrio, a quantidade de $\mathrm{I}_{2}(\mathrm{g})$ que existia no reator era $1,46 \times 10^{-3} \mathrm{~mol}$.
Calcule a quantidade, em mol, de $\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})$ que deverá existir no reator quando o sistema está em equilibrio àquela temperatura.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
As quantidades de $\mathrm{I}_{2}$, no equilíbrio e no instante inicial, permitem determinar a variação de quantidade: $\Delta n_{\mathrm{I}_{2}}=1,46 \times 10^{-3} \mathrm{~mol}-2,56 \times 10^{-3} \mathrm{~mol}=-1,10 \times 10^{-3} \mathrm{~mol}$.
$$\begin{equation}\begin{array}{c|c|c|c|c|} & \mathrm{I}_2(\mathrm{g}) & \mathrm{H}_2(\mathrm{g}) & \rightleftharpoons & 2~ \mathrm{HI}(\mathrm{g}) \\\text { Inicial } & 2,56 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} & n_0 && 0 \\\text { Variação } & -1,10 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} & -1,10 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} && +2 \times 1,10 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \\\text { Equilíbrio } & 1,46 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} & n_{\mathrm{e}} &&2,20 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \\\end{array}\end{equation}$$
Cálculo da quantidade de $\mathrm{H}_{2}, n_{\mathrm{e}}$, no equilíbrio, a uma temperatura de $763 \mathrm{~K}$ :
$$K_{\mathrm{c}}=\frac{|\mathrm{HI}|^{2}}{\left|\mathrm{I}_{2}\right|\left|\mathrm{H}_{2}\right|} \Rightarrow 46=\frac{\left(\frac{2,20 \times 10^{-3}}{1,0}\right)^{2}}{\left(\frac{1,46 \times 10^{-3}}{1,0}\right)\left(\frac{n_{\mathrm{e}} \mathrm{mol}^{-1}}{1,0}\right)} \Rightarrow n_{\mathrm{e}}=\frac{\left(2,20 \times 10^{-3}\right)^{2}}{46 \times 1,46 \times 10^{-3}} \mathrm{~mol}=7,2 \times 10^{-5} \mathrm{~mol}$$
Fonte: SPF
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Comentários
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Sim, o produto da reação é o HI, mas o pergunta pede para calcular a quantidade de H2 (g) (um dos reagentes) que restava no equilíbrio
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Sim sim, mas eu estava a falar da "tabela". O produto de reação está 2H... Não seria 2HI??
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Ah sim tens razão, desculpa! Era uma typo, vamos ajustar - mas o resto dos cálculos estão corretos
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