Questão 3

IME 2014

Química

[IME- 2014/2015 - 2ª fase]

Tomou-se uma amostra de 130 g de zinco metálico para reagir com uma solução aquosa diluída de ácido clorídrico em quantidade estequiométrica. Dessa reação, observou-se a formação de gás, que foi aquecido a 227 °C e transportado para um balão fechado de 50 L. Esse balão continha, inicialmente, iodo em fase gasosa a 227 °C e 3,28 atm. Após o equilíbrio, verificou-se que a constante de equilíbrio Kc a 227 °C é igual a 160. Considerando que a temperatura permaneceu constante durante o processo, determine a pressão final total no balão.

Gabarito:

Resolução:

A reação que ocorre é:

$Zn+2HCl ightarrow ZnCl_2+H_2$

Sabendo que n = m/MM:

$n_{Zn}=frac{m_{Zn}}{MM_{Zn}}=frac{130}{65}=2;mol$

Pela estequiometria da reação 1 mol de Zn forma 1 mol de H₂, portanto 2 mols de Zn forma 2 mols de H₂.

É possível calcular o número de mols de I₂ pode ser calculado por:

$Pcdot V=ncdot Rcdot T$

Substituindo os valores:

$3,28cdot 50=n_{I_2}cdot 0,082cdot 500$

$n_{I_2}=4;mols$

O equilíbrio entra I₂ e H₂:

$H_2+I_2 ightleftharpoons 2HI$

	H₂ +	I₂ $ightleftharpoons$	2 HI
Início (mol)	2	4	-
Reage (mol)	- x	- x	+ 2x
Equilíbrio (mol)	2 - x	4 - x	2x

No equilíbrio, temos então:

$(2-x)+(4-x)+(2x)=6 -2x + 2x=6;mol$

Pela fórmula dos gases temos:

$Pcdot V=ncdot Rcdot T$

$Pcdot 50=6cdot 0,082cdot 500$

$P=4,92;atm$

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