Equilíbrio químico

por Smasher Qui 17 Set 2015, 22:26

07. (ITA) Seja o equilíbrio: H2(g) + I2(g) ↔ 2 HI(g) KC = 50 à 500°C.
Olhando a reação um aluno faz três afirmações:
I. É impossível obter 2 moles de HI pela mistura de 1 mol de H2 com 1 mol de I2 a 500°C.
II. Reagentes e produtos formam um sistema heterogêneo.
III. É impossível conservar HI puro a 500°C.
a) somente I é correta
b) somente II é correta
c) somente III é correta
d) I e II são corretas
e) I e III são corretas
Gabarito E
Como explicar que a primeira afirmação esteja correta? Acredito que seja devido à coexistência de produtos e reagentes no equilíbrio de uma reação reversível, mas gostaria de uma confirmação ou que alguém desmentisse, por favor.Além disso, até conhecer o equilíbrio químico, eu trabalhava com as reações químicas de modo que todo o reagente se transformava em produto (umas vezes por que o enunciado assim citava também), mas gostaria de saber se para todas as reações essa afirmação é válida, a menos que indicado o contrário (e caso o que eu pensei esteja correto)?

por **Christian M. Martins** Qui 17 Set 2015, 23:20

Primeiro vou responder a sua segunda pergunta: não, não é válido para todas as reações, apenas para as reações que apresentam as setas apontando nos dois sentidos (<->), e mesmo nessas o equilíbrio não deve ser considerado quando se realiza uma reação em que há formação de gás em recipiente aberto, pois dessa forma nunca se chegará a um equilíbrio químico e a reação ocorrerá até os reagentes findarem.

Para a resposta da questão:

1-x mol de H2 com 1-x mol de I2 produzem 2x mols de HI

Kc = [HI]²/{[H2][I2]}
50*(1-2x+x²) = [2x]²
50-100x+50x² = 4x²
50-100x+46x² = 0

--------------- WolframAlpha para calcular a Bhaskara que estou com preguiça ---------------

x = 25/23-[{5*sqrt(2)}/23] ou 25/23+[{5*sqrt(2)}/23]

25/23+[{5*sqrt(2)}/23] não pode ser, já que o valor vai dar acima de 1 e o resultado de 1-x não pode ser negativo (não existe concentração negativa).

Sabendo o valor de sqrt(2) (creio que vestibulandos do ITA saibam esse valor) é possível calcular o valor de x, que é aproximadamente 0,78. Tem-se que a concentração máxima de HI formado no equilíbrio, portanto, é:

2x = 2*0,78 = 1,56

Alternativa CORRETA.

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