(4) A 100^circ C, a constante de equilíbrio para a reação COCl2(g) <=ftharpoons CO(g)+Cl2(g) tem o valor de KP= 6,71 cdot 10^-9. As seguintes misturas de COCl2, CO^- Cl2 a 100^circ C estão em equilíbrio? Caso não estejam, indique em que sentido a reação deve prosseguir para atingir o equilíbrio.
(b) PCOCl2=1,38 atm, PCO=3,37 cdot 10^-6 atm, PCL 2=6,89 cdot 10^-5 atm

Passo 1

Beleza! Vamos dar uma olhada nessa questão. A gente está analisando uma reação química em equilíbrio no gás a 100°C. A reação é:
COCl2(g) <=ftharpoons CO(g) + Cl2(g)
A constante de equilíbrio $ \mathrm{K}_{\mathrm{P}} $ é dada como $ 6,71 \times 10^{-9} $. A pergunta é: com as pressões parciais fornecidas para cada gás, a mistura está em equilíbrio? Se não estiver, em qual direção a reação vai se mover para atingir o equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de equilíbrio $ \mathrm{K}{\mathrm{P}} $. Ela nos diz a relação entre as pressões parciais dos reagentes e produtos quando a reação está no equilíbrio. A expressão para $ \mathrm{K}{\mathrm{P}} $ para essa reação é:
KP

Passo 3

Agora, vamos calcular o quociente de reação $ Q_{\mathrm{P}} $ usando as pressões parciais fornecidas:
  • $ P_{\mathrm{COCl}_{2}} = 1,38 , \mathrm{atm} $
  • $ P_{\mathrm{CO}} = 3,37 \times 10^{-6} , \mathrm{atm} $
  • $ P_{\mathrm{Cl}_{2}} = 6,89 \times 10^{-5} , \mathrm{atm} $
Substituindo na fórmula do $ Q_{\mathrm{P}} $:
QP

Passo 4

Vamos calcular o valor de $ Q_{\mathrm{P}} $:
QP

Passo 5

Agora comparamos $ Q_{\mathrm{P}} $ com $ \mathrm{K}_{\mathrm{P}} $:
  • Se $ Q_{\mathrm{P}} < \mathrm{K}_{\mathrm{P}} $, a reação vai para a direita (formando mais produtos).
  • Se $ Q_{\mathrm{P}} > \mathrm{K}_{\mathrm{P}} $, a reação vai para a esquerda (formando mais reagentes).
  • Se $ Q_{\mathrm{P}} = \mathrm{K}_{\mathrm{P}} $, está em equilíbrio.
No nosso caso:
QP
Como $ Q_{\mathrm{P}} < \mathrm{K}_{\mathrm{P}} $, a reação não está em equilíbrio e vai se mover para a direita.

Resposta

Não, a mistura não está em equilíbrio. A reação deve prosseguir para a direita, formando mais CO e Cl₂, para atingir o equilíbrio.

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