Foi aquecido a 250°C um recipiente de 12 litros contendo certa quantidade de PCl5. Sabe-se que, no equilíbrio, o recipiente contém 0,21 mol de PCl5, 0,32 mol de PCl3 e 0,32 mol de Cl2. A constante de equilíbrio, para a dissociação térmica do PCl5, em mol/litro, é:
a) 0,41 mol/litro
b) 0,49 mol/litro
c) 0,049 mol/litro
d) 0,041 mol/litro

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre o equilíbrio químico da dissociação térmica do PCl₅ em um recipiente de 12 litros aquecido a 250°C. No fim, temos as quantidades de PCl₅, PCl₃ e Cl₂ presentes no equilíbrio. Nosso objetivo é encontrar a constante de equilíbrio (Kc) dessa reação em mol/L.
Para isso, vamos precisar entender como calcular a concentração das substâncias envolvidas e aplicar a expressão da constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a reação de dissociação térmica do PCl₅:
PCl5 <=ftharpoons PCl3 + Cl2
Essa reação indica que o PCl₅ se decompõe em PCl₃ e Cl₂.

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração de cada substância no equilíbrio. A concentração © é dada pela fórmula:
C = número de molsvolume (L) ú
O volume do recipiente é de 12 litros. Vamos calcular:
  • Concentração de PCl₅:
    CPCl5 = 0,21 , mol12 , L = 0,0175 , mol/L
  • Concentração de PCl₃:
    CPCl3 = 0,32 , mol12 , L = 0,0267 , mol/L
  • Concentração de Cl₂:
    CCl2 = 0,32 , mol12 , L = 0,0267 , mol/L

Passo 4

Com as concentrações calculadas, vamos utilizar a expressão da constante de equilíbrio (Kc) para a reação:
Kc = [PCl3][Cl2][PCl5]
Substituindo os valores:
Kc = (0,0267)(0,0267)0,0175

Passo 5

Agora, vamos fazer as contas:
Kc = 0,000712890,0175 approx 0,0407 , mol/L
Arredondando, temos aproximadamente 0,041 mol/L.

Resposta

A constante de equilíbrio é 0,041 mol/litro. Portanto, a opção correta é:
d) 0,041 mol/litro

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