Question

A constante de equilíbrio Kp para a reação: PCl3 (g) + Cl2 (g) = PCl5 (g) é 0,0131 à 250ºC. São colocados 1,50 mol de PCl5, 3,00 mol de PCl3 e 0,50 mol de Cl2 num balão de 0,5 L à 250ºC.

Calcule Kc e diga se o sistema se encontra em equilíbrio. Caso não esteja em equilíbrio, em que sentido ocorrerá a reação? Justifique sua resposta.

Answer 1

$Kp = Kc \cdot (RT)^{\Delta n}$

Onde:

Kp - Constante de Equilíbrio Baseada em Pressão
Kc - Constante de Equilíbrio Baseada em Concentração
R - Constante Universal dos Gases Ideais
T - Temperatura (Escala Kelvin)
Δn - Variação de molaridade das partes da equação

Ou seja:

$0.0131 = Kc \cdot (0.082 \cdot 523)^1\\\\ 0.0131 = Kc \cdot 43\\\\ Kc = 3 \times 10^{-4}$

Para saber se o sistema dado está em equilíbrio, precisamos calcular o Quociente de Equilíbrio para as concentrações dadas (lembrando que aqui converti-as de 0,5L para 1L de solução):

$Q = \frac{[PCl_5]}{[PCl_3] \cdot [Cl_2]}\frac{[3]}{[6] \cdot [1]} = 0.5 \ne Kc$

Como o Quociente de Equilíbrio é maior do que a Constante de Equilíbrio, temos produtos demais na reação. Isso significa que o equilíbrio se desloca para a esquerda, onde estão os reagentes, para que o valor do Quociente de Equilíbrio diminua e se iguale à constante.