Um estudante colocou 0,2 mol de PCl3(g) e 0,1 mol de Cl2(g) dentro de um recipiente de 1,0 litro, a 250^circ C. Após a reação PCl3(g)+Cl2(g) rightharpoons PCl5(g) atingir o equilíbrio, foi observado que o frasco continha 0,12 mol de PCl3. Quais eram as concentrações iniciais dos reagentes e dos produtos?

Passo 1

Beleza, então a gente tem um exercício de química sobre equilíbrio químico. A questão fala que um estudante colocou 0,2 mol de PCl3(g) e 0,1 mol de Cl2(g) em um recipiente de 1,0 litro a 250°C. Depois que a reação PCl3(g) + Cl2(g) rightharpoons PCl5(g) alcançou o equilíbrio, observou-se que havia 0,12 mol de PCl3 no frasco. A gente precisa encontrar as concentrações iniciais dos reagentes e dos produtos.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as concentrações iniciais dos reagentes. Como a gente tem 0,2 mol de PCl3 e 0,1 mol de Cl2 em 1,0 litro, a concentração inicial de cada reagente é igual ao número de mols dividido pelo volume.
Concentração inicial de PCl3 = 0,2 mol1,0 L = 0,2 M çã
Concentração inicial de Cl2 = 0,1 mol1,0 L = 0,1 M çã
No início, como nenhum PCl5 foi formado, a concentração inicial de PCl5 é 0 M.

Passo 3

Agora, vamos analisar o que acontece durante a reação até o equilíbrio. Sabemos que no equilíbrio ainda restam 0,12 mol de PCl3, então a concentração de PCl3 no equilíbrio é:
Concentração de PCl3 = 0,12 mol1,0 L = 0,12 M çã
Isso significa que a quantidade de PCl3 que reagiu foi:
0,2 M - 0,12 M = 0,08 M
De acordo com a estequiometria da reação, para cada 1 mol de PCl3 que reage, 1 mol de Cl2 também reage e 1 mol de PCl5 é formado.

Passo 4

Então, a quantidade de Cl2 que reagiu é 0,08 M, e a quantidade de PCl5 formada também é 0,08 M.
Calculando as concentrações no equilíbrio:
Concentração de Cl2 = 0,1 M - 0,08 M = 0,02 M çã
Concentração de PCl5 = 0 + 0,08 M = 0,08 M çã

Resposta

As concentrações iniciais dos reagentes eram 0,2 M de PCl3 e 0,1 M de Cl2, e a concentração inicial do produto PCl5 era 0 M.

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