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 de equilíbrio?

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde PCl₃ reage com Cl₂ para formar PCl₅. Foi colocado no frasco 0,2 mol de PCl₃ e 0,1 mol de Cl₂ dentro de um recipiente de 1,0 litro a 250°C. No equilíbrio, foi observado que sobraram 0,12 mol de PCl₃. A pergunta é: Quais são as concentrações de equilíbrio de cada substância?
Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e concentração molar. Precisamos calcular as quantidades de cada substância no equilíbrio e depois dividir pelo volume para encontrar a concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada:
PCl3(g) + Cl2(g) rightharpoons PCl5(g)
Isso nos mostra que 1 mol de PCl₃ reage com 1 mol de Cl₂ para formar 1 mol de PCl₅.

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de PCl₃ que reagiu. Inicialmente, tínhamos 0,2 mol de PCl₃, e no equilíbrio sobraram 0,12 mol. Então, a quantidade que reagiu foi:
0,2 , mol - 0,12 , mol = 0,08 , mol

Passo 4

Como a reação é 1:1:1, a quantidade de Cl₂ que reagiu também foi 0,08 mol. Então, vamos calcular quanto de Cl₂ resta no equilíbrio:
0,1 , mol - 0,08 , mol = 0,02 , mol

Passo 5

Agora, vamos determinar a quantidade de PCl₅ formada. Como 1 mol de PCl₃ forma 1 mol de PCl₅, teremos:
0 + 0,08 , mol = 0,08 , mol

Passo 6

Com as quantidades de cada substância no equilíbrio, podemos calcular as concentrações molares dividindo pelos 1,0 litro do recipiente:
[PCl3] = 0,12 , mol1,0 , L = 0,12 , M
[Cl2] = 0,02 , mol1,0 , L = 0,02 , M
[PCl5] = 0,08 , mol1,0 , L = 0,08 , M

Resposta

As concentrações de equilíbrio são:

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