Question

03. Na reação PCℓ5(g) ⇄ PCℓ3(g) + Cℓ2(g), a constantes Kc
vale 32,8 a 727°C. Em um recipiente estão em
equilíbrio 1,5 x 10-3 mol/L de PCℓ5 e 2,0 x 10-1 mol/L
de Cℓ2. Calcular:
a) A concentração molar do PCℓ3 nesse equilíbrio.
b) O valor da constante de equilíbrio Kp.
(R = 8,2 x 10-2 atm.L.K-1.mol-1)

Answer 1

Dado o equilíbrio PCl5 ⇔ PCl3 + Cl2, o valor de Kc = 32,8 a 727 oC e sua concentrações de equilíbrio [PCl5] = 1,5 x 10^(-3) e [Cl2] = 2 x 10^(-1) temos que:

a) a concentração molar de PCl3 no equilíbrio será: 0,246 mol/L

b) A constante de equilíbrio Kp é aproximadamente igual a 2689

Fundamentos Teóricos

Para o equilíbrio: PCl5 ⇔ PCl3 + Cl2

A constante de equilíbrio em termos de concentrações é dada por:

Kc = [PCl3][Cl2]/[PCl5]

onde os valores entre colchetes são as concentrações molares (mol/L) do equilíbrio

A relação entre a constante de equilíbrio Kp e Kc pode ser escrita:

Kp=Kc(RT)^Δn

R = constante universal dos gases = 0,082 atm.L/mol.K

T = temperatura absoluta na escala Kelvin = toC + 273

Δn = número de mol final - número de mol inicial

Resolução do Exercício

Temos para o equilíbrio, as seguintes informações

[PCl3] = y mol/L

[Cl2] = 2 x 10^(-1) mol/L

[PCl5] = 1,5 x 10^(-3) mol/L

e Kc = 32,8

Substituindo os valores na expressão Kc =  [PCl3][Cl2]/[PCl5] teremos

32,8 = y x 2 10^(-1) / 1,5 x 10^(-3)

y = 32,8 x 1,5 x 10^(-3) / 2 x 10^(-1) = 0,0492 / 2 x 10^(-1)

y = 0,246 mol/L

Observando a reação temos que:

número de mol final = 2

número de mol inicial = 1

Δn = 2 - 1 = 1

Assim, Kp = KcRT

Substituindo os valores teremos:

Kp = 32,8 x 0,082 x (727 + 273)

Kp = 2689,6 = 2689

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