Dois frascos rígidos iguais, um contendo um mol do gás hidrogênio (H2) e o outro contendo um mol de iodo gasoso (I2), ambos sob pressão de 4 atm e ...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação de estado dos gases ideais, que é dada por PV = nRT, onde P é a pressão, V é o volume, n é a quantidade de matéria, R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura. Inicialmente, temos dois frascos rígidos iguais, um contendo um mol do gás hidrogênio (H2) e o outro contendo um mol de iodo gasoso (I2), ambos sob pressão de 4 atm e na mesma temperatura. Portanto, podemos escrever: P(H2) = 4 atm n(H2) = 1 mol P(I2) = 4 atm n(I2) = 1 mol Quando os gases são colocados em contato, ocorre a reação entre o hidrogênio e o iodo, formando HI gasoso. Como metade do iodo reage isotermicamente com hidrogênio, temos que 0,5 mol de I2 reage com 1 mol de H2, formando 1 mol de HI. Portanto, no final da reação, teremos: n(H2) = 0,5 mol n(I2) = 0,5 mol n(HI) = 1 mol Agora, precisamos determinar a pressão do sistema e a pressão parcial de cada gás. Para isso, podemos utilizar a lei de Dalton das pressões parciais, que afirma que a pressão total de uma mistura gasosa é igual à soma das pressões parciais de cada gás presente na mistura. Assim, temos: P(total) = P(H2) + P(I2) + P(HI) Como a reação ocorre isotermicamente, a temperatura permanece constante. Portanto, podemos utilizar a equação de estado dos gases ideais para cada gás presente na mistura, e escrever: P(H2)V = n(H2)RT P(I2)V = n(I2)RT P(HI)V = n(HI)RT Dividindo a primeira equação pela terceira, temos: P(H2)/P(HI) = n(H2)/n(HI) Substituindo os valores, temos: P(H2)/P(HI) = 0,5/1 P(H2) = 0,5P(HI) Da mesma forma, dividindo a segunda equação pela terceira, temos: P(I2)/P(HI) = n(I2)/n(HI) Substituindo os valores, temos: P(I2)/P(HI) = 0,5/1 P(I2) = 0,5P(HI) Substituindo esses valores na equação da pressão total, temos: P(total) = 0,5P(HI) + 0,5P(HI) + P(HI) P(total) = 2P(HI) Como a pressão total é igual a 4 atm (valor inicial), temos: 4 atm = 2P(HI) P(HI) = 2 atm Substituindo esse valor nas equações de pressão parcial, temos: P(H2) = 0,5P(HI) = 1 atm P(I2) = 0,5P(HI) = 1 atm Portanto, a pressão do sistema é de 4 atm e a pressão parcial de cada gás é de 1 atm.