O gás cloreto de hidrogênio foi introduzido em um balão que continha iodo sólido até que a pressão parcial atingisse 0,012 bar\pu{0,012 bar}. A mistura é aquecida até uma temperatura em que ocorre a reação: 2 HCl(g)+IX2(s)⇌2 HI(g)+ClX2(g)K=3,5⋅10−32 \ce{ 2 HCl(g) + I2(s) <=> 2 HI(g) + Cl2(g) } \quad K = \pu{3,5e-32} Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão parcial de HI\ce{HI} no equilíbrio.

Gabarito
Gabarito

Como o iodo é sólido, sua atividade é unitária e ele não aparece na expressão de KK. Como KK é extremamente pequeno, a reação praticamente não ocorre e a pressão parcial de HCl\ce{HCl} permanece aproximadamente igual à inicial.

Etapa 1.Elabore a tabela de equilíbrio.
HCl\ce{HCl}IX2\ce{I2}HI\ce{HI}ClX2\ce{Cl2}
início0,012\pu{0,012}−-0000
reação−2x-2x−-+2x+2x+x+x
equilíbrio0,012−2x\pu{0,012}-2x−-2x2xxx
Etapa 2.Insira os valores da tabela na expressão da constante de equilíbrio.

K=(PHI)2 PClX2(PHCl)2=(2x)2 (x)(0,012−2x)2 K = \dfrac{ (P_{\ce{HI}})^2 \, P_{\ce{Cl2}} }{ (P_{\ce{HCl}})^2 } = \dfrac{ (2x)^2\, (x) }{ (\pu{0,012} - 2x)^2 }

Etapa 3.Resolva a equação de equilíbrio.

Com a hipótese 2x≪0,0122x \ll \pu{0,012}: 3,5⋅10−32=4x3(0,012)2⟹x=1,1⋅10−12 \pu{3,5e-32} = \dfrac{ 4x^3 }{ (\pu{0,012})^2 } \quad\Longrightarrow\quad x = \pu{1,1e-12} A hipótese é válida, pois 2x2x é muito menor do que 5%5\% de 0,012\pu{0,012}.

Etapa 4.Calcule a pressão parcial de HI\ce{HI} no equilíbrio.

PHI=2x=2,2⋅10−12 bar P_{\ce{HI}} = 2x = \boxed{ \pu{2,2e-12 bar} }