Question

Considere la siguiente reacción: H, (g) +1, (a) = 2 HI (9). K, para la reacción es 54.3 a 430°C. Si se coloca H, 0.00623M, 0.00414M y HI 0.0224M en un recipiente, calcule las concentraciones de las especies luego de alcanzar equilibrio.

Answer 1

Answer:

[HI] = 0.0255M

[H₂] = 0.00466M

[I₂] = 0.00257M

Explanation:

Para la reacción:

H₂(g) + I₂(g) ⇄ 2HI(g)

La constante de equilibrio, K, se define como:

54.3 = [HI]² / [H₂] [I₂]

Donde cada concentración [] será la concentración en equilibrio para cada especie

Para saber la dirección del equilibrio definiremos Q como:

Q = [HI]² / [H₂] [I₂]

Donde las concentraciones [] serán las concentraciones actuales de cada gas

Reemplazando:

Q = [0.0224M]² / [0.00623M] [0.00414M]

Q = 19.5

Como Q<K, la reacción se desplazará hacia la derecha produciendo más [HI]. Así, las concentraciones en equilibrio serán:

[HI] = 0.0224M +2X

[H₂] = 0.00623M - X

[I₂] = 0.00414 - X

54.3 = [0.0224M +2X]² / [0.00623M - X] [0.00414M - X]

54.3 = 0.00050176 + 0.0896 X + 4 X² / 0.0000257922 - 0.01037 X + X²

0.00140052 - 0.563091 X + 54.3 X² =  0.00050176 + 0.0896 X + 4 X²

0.00089876 - 0.652691 X + 50.3 X² = 0

Resolviendo la ecuación cuadrática:

X = 0.001566M → Solución verdadera

X = 0.01141M → Falsa solución. Produciría concentraciones negativas

Reemplazando:

[HI] = 0.0224M +2*0.001566M

[H₂] = 0.00623M - 0.001566M

[I₂] = 0.00414 - 0.001566M

[HI] = 0.0255M

[H₂] = 0.00466M

[I₂] = 0.00257M

Siendo estas últimas, las concentraciones de las especies luego de alcanzar el equilibrio.