O pentacloreto de fósforo, , é um reagente muito importante na Química Orgânica. Ele é preparado em fase gasosa através da reação:
. Num frasco de 2 litros, que contém, em equilíbrio, a , 0,12 mol de de e de . Calcule o valor da constante de equilibrio, em mol/l, a essa temperatura.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma reação química em equilíbrio envolvendo o pentacloreto de fósforo, . O que precisamos aqui é calcular a constante de equilíbrio ( ) dessa reação a uma temperatura específica. Para isso, vamos precisar entender como calcular as concentrações das substâncias envolvidas e aplicar a fórmula do .

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a reação dada:
Sabemos que no equilíbrio, temos:
  • de
  • de
  • de
E o volume total do frasco é de . Para trabalhar com concentração, vamos calcular a concentração molar de cada substância dividindo o número de mols pelo volume.

Passo 3

Vamos calcular as concentrações:
  • Concentração de :
  • Concentração de :
  • Concentração de :

Passo 4

Agora, vamos lembrar que a constante de equilíbrio ( ) para a reação geral:
é dada por:
Aplicando isso à nossa reação:
A expressão do fica:

Passo 5

Agora, é só substituir as concentrações que calculamos na fórmula do :
Vamos calcular o denominador primeiro:
Então:

Resposta

A constante de equilíbrio ( ) a é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Para a resoluções destes exercícios, considere a dissociação parcial das bases em água. Para cada questão escreva a reação química, a equação de equilíbrio, e calcule, no equilíbrio: , e a concentração do cátion formado.
Metilamina
Escreva a equação balanceada para obtenção do e dê a faixa de pH da solução. Justifique.
Um mol da substância é colocado num recipiente de 1 litro de capacidade e, aquecido a , sofre dissociação: . Medindo-se a constante de dissociação térmica, nessa temperatura, encontrou-se . Calcule as concentrações em mol/l dos participantes no equilíbrio.
Em um recipiente de 1 litro, introduziu-se de butano gasoso que, em presença de um catalisador, isomerizou-se em isobutano, segundo a equação: butano isobutano. A constante de equilibrio é nas condições do experimento. Qual a concentração em mol/l do isobutano no equilíbrio?