Aqueceram-se 2 mols de PCl5 num recipiente fechado, com capacidade de 2 litros. Atingido o equilíbrio, o PCl5 se encontra 40 % dissociado em PCl3 e Cl2. Calcule o KC e o Kp , sabendo que o sistema encontrase a 257^circ C
PCl5 PCl3+Cl2

Passo 1

Vamos resolver um exercício de equilíbrio químico envolvendo a reação da fosfina pentacloreto ( PCl5) se dissociando em fosfina triclorida ( PCl3) e cloro gasoso ( Cl2). Precisamos calcular as constantes de equilíbrio KC e KP. Para isso, vamos precisar entender como montar a tabela de concentração no equilíbrio e aplicar as fórmulas de KC e KP usando os dados fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a reação química:
PCl5 PCl3 + Cl2
Inicialmente, temos 2 mols de PCl5 em um recipiente de 2 litros. Isso nos dá a concentração inicial de PCl5:
[PCl5]inicial = 2, mols2, L = 1, M
Como nada mais está presente no início, as concentrações iniciais de PCl3 e Cl2 são 0.

Passo 3

Sabemos que no equilíbrio, 40% de PCl5 se dissociou. Isso significa que 40% de 2 mols se transformaram em produtos:
Mols dissociados = 0,40 times 2, mols = 0,8, mols
Então, a concentração no equilíbrio será:
  • PCl5: 2, mols - 0,8, mols = 1,2, mols em 2 L → 0,6, M
  • PCl3: 0 + 0,8, mols = 0,8, mols em 2 L → 0,4, M
  • Cl2: 0 + 0,8, mols = 0,8, mols em 2 L → 0,4, M

Passo 4

Agora, vamos montar a expressão para KC. A constante de equilíbrio em termos de concentração é dada por:
KC = [PCl3][Cl2][PCl5]
Substituindo as concentrações no equilíbrio:
KC = (0,4)(0,4)0,6 = 0,160,6 approx 0,267

Passo 5

Para calcular KP, usamos a relação entre KP e KC:
KP = KC(RT)^De
Onde:
  • R é a constante dos gases ( 0,0821, L·atm/mol·K)
  • T é a temperatura em Kelvin
  • De é a variação do número de moles de gás
Primeiro, vamos calcular De:
Como De, a fórmula simplifica para:
KP = KC

Passo 6

Agora, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin:
T = 257^circC + 273,15 = 530,15, K
Como De, não precisamos ajustar KC para encontrar KP. Portanto:
KP = KC approx 0,267

Resposta

As constantes de equilíbrio são aproximadamente KC = 0,267 e KP = 0,267.

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