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. De quanto variaram as concentrações quando a reação alcançou o equilíbrio?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que está rolando aqui! Temos um exercício de equilíbrio químico, onde misturamos algumas substâncias e queremos descobrir como as concentrações mudaram quando a reação parou de mudar mais nada. No nosso caso, começamos com 0,2 mol de PCl3 e 0,1 mol de Cl2 num recipiente de 1 litro a 250°C. Quando a reação atingiu o equilíbrio, sobraram 0,12 mol de PCl3. Vamos precisar usar as leis das reações químicas e o conceito de variação nas concentrações para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação química que está acontecendo:
PCl3(g) + Cl2(g) rightharpoons PCl5(g)
Isso significa que PCl3 e Cl2 reagem para formar PCl5, e essa reação pode ir tanto para frente quanto para trás até atingir o equilíbrio.

Passo 3

Vamos montar uma tabela para facilitar a visualização das concentrações antes e depois da reação:
Espécie Inicial (mol/L) Variação (mol/L) Equilíbrio (mol/L)
PCl3 0,2 -x 0,12
Cl2 0,1 -x 0,1 - x
PCl5 0 +x x
Aqui, “x” representa a quantidade de mols que reagiram.

Passo 4

Sabemos que no equilíbrio, a quantidade de PCl3 é 0,12 mol. Então:
0,2 - x = 0,12
Resolvendo para x:
x = 0,2 - 0,12 = 0,08 mol
Isso significa que 0,08 mol de PCl3 reagiram.

Passo 5

Agora, vamos encontrar quanto as concentrações variaram:
  • PCl3: diminuiu em 0,08 mol
  • Cl2: também diminuiu em 0,08 mol (já que a reação consome Cl2 na mesma proporção)
  • PCl5: aumentou em 0,08 mol
Como o volume do recipiente é 1 litro, as variações em mol/L são as mesmas que em mol:
  • De
  • De
  • De

Resposta

As concentrações variaram da seguinte forma quando a reação alcançou o equilíbrio:
  • PCl3 diminuiu em 0,08 mol/L
  • Cl2 diminuiu em 0,08 mol/L
  • PCl5 aumentou em 0,08 mol/L

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