Come calcolare massa ioduro idrogeno formata con l'equilibrio?

[Albi02]

Ciao a tutti, qualcuno potrebbe aiutarmi con questo esercizio? Non capisco proprio il ragionamento da utilizzare.

Ho la reazione H2(g) + I(g) = 2HI(g) che possiede una Kc = 55.3 a 700 K. Dopo aver messo a reagire 2.00 mol di idrogeno e 2.00 mol di iodio a 700 K in un recipiente di 10.00 L, calcolare la massa di ioduro di idrogeno che si è formata quando si è raggiunto l’equilibrio.

[Abramo]

Ciao,
per calcolare la massa di ioduro di idrogeno (HI) che si è formata quando si è raggiunto l'equilibrio, dobbiamo seguire i seguenti passaggi:

1. Scrivi l'equazione della reazione chimica bilanciata:
H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)

2. Determina le concentrazioni iniziali di H2, I2 e HI:
[H2]₀ = 2.00 mol / 10.00 L = 0.200 M
[I2]₀ = 2.00 mol / 10.00 L = 0.200 M
[HI]₀ = 0 M (poiché al principio non è presente HI)

3. Applica il principio di Le Châtelier per determinare lo spostamento dell'equilibrio. Poiché la concentrazione iniziale di HI è 0 M e la costante di equilibrio (Kc) è grande, possiamo assumere che la reazione procederà in avanti verso la formazione di HI.

4. Calcola la variazione di concentrazione per H2 e I2. Poiché si formano 2 moli di HI per ogni mole di H2 e I2 consumate, la variazione di concentrazione per H2 e I2 sarà -2x (dove x rappresenta la variazione di concentrazione).

5. Calcola la concentrazione finale di H2 e I2. Poiché entrambe le specie iniziano con una concentrazione di 0.200 M e la variazione di concentrazione è -2x, la concentrazione finale di H2 e I2 sarà 0.200 - 2x M.

6. Calcola la concentrazione finale di HI. Poiché 2 moli di HI si formano per ogni mole di H2 e I2 consumate, la concentrazione finale di HI sarà 2x M.

7. Calcola il valore di x. Poiché il volume del recipiente è costante a 10.00 L, possiamo utilizzare la relazione della costante di equilibrio Kc:
Kc = ([HI]eq²) / ([H2]eq * [I2]eq)
55.3 = (2x)² / ((0.200 - 2x) * (0.200 - 2x))
55.3 = 4x² / (0.0400 - 0.800x + 4x²)

8. Risolvi l'equazione quadratica per x. Moltiplica entrambi i lati per il denominatore per semplificare l'equazione:
55.3 * (0.0400 - 0.800x + 4x²) = 4x²
2.212 - 43.976x + 221.2x² = 4x²
217.2x² - 43.976x + 2.212 = 0

9. Risolvi l'equazione quadratica utilizzando la formula risolutiva o un metodo numerico per trovare il valore di x. Dopo aver trovato il valore di x, puoi calcolare la concentrazione finale di HI.

10. Calcola la massa di ioduro di idrogeno (HI) utilizzando la concentrazione finale di HI e il volume del recipiente:
massa di HI = concentrazione finale di HI * volume del recipiente * massa molare di HI

Ricordati di utilizzare le unità corrette durante i calcoli.

[Albi02]

Grazie mille per la risposta. Invece come devo ragionare se ho la pressione totale e devo trovare sia Kp che Kc?