Question

Coloca-se para reagir, em um recipiente isolado e de volume constante, um mol de gás hidrogênio e um mol de vapor de iodo, ocorrendo a formação de HI (g), conforme representado pela equação química
H2 (g) + I2 (g) ←→2 HI (g)
Atingido o equilíbrio químico, a uma dada tem - peratura (mantida constante), as pressões parciais das substâncias envolvidas satisfazem a igualdade
(PHI)² / (PH1.PI2) = 55

a) Calcule a quantidade de matéria, em mol, de HI (g) no equilíbrio.

b) Expresse o valor da pressão parcial de hidrogênio como função do valor da pressão total da mistura, no equilíbrio.

Answer 1

a) Para descobrirmos a quantidade de matéria, em mol, de HI (g) no equilíbrio, devemos calcular da seguinte forma:

H₂(g) + I₂(g) ⇄ 2HI(g)

$\frac{( P_{HI})^2 }{ P_{H_2} . P_{I_2} } = 55$

                       H₂(g)       +         I₂(g)         ⇄     2 HI(g)     
início              1 mol                1 mol                     0
reage e
forma              x mol                x mol                2x mol
equilíbrio     (1 - x) mol       (1 - x) mol             2x mol

A relação existente entre as quantidades em mol será igual à relação entre as pressões paerciais dos gases a volume constante.

$K_{P} = K_{C} = 55$
$\frac{(2x)^2}{(1-x)(1-x)} = 55$

$\frac{(2x)^2}{(1-x)^2} = 55$
$\frac{2x}{1-x} = +- 7,4$

Como x <1:
$\frac{2x}{1-x} = =7,4$

2x = 7,4 - 7,4x
9,4x = 7,4
x = 0,78


                              H₂(g)              +                I₂(g)           ⇄      2HI(g)
equilíbrio            (1 - x) mol                        (1 - x) mol             2x mol
equilíbrio             0,22 mol                          0,22 mol              1,56 mol

Então, a quantidade de matéria em mol de HI(g) no equilíbrio é 1,56 mol.


b) $P_{H_2} = X_{H_2} . P$
$P_{H_2} = \frac{n_H_2}{n_{total}} . P$
$P_{H_2} = \frac{0,22}{0,22 + 0,22 + 1,56} . P$
$P_{H_2} = \frac{0,22}{2} . P$
$P_{H_2} = 0,11 . P$

O valor da pressão parcial de hidrogênio como função do valor da pressão total da mistura, no equilíbrio é 0,11 . P