Os seguintes dados foram obtidos para a reação em equilíbrio:
PCl5(g) long<=ftarrow PCl3(g)+Cl2(g)
Experimento [PCl5](molL^-1) [PCl3](molL^-1) [Cl2](molL^-1)
1 0,0023 0,23 0,055
2 0,010 0,15 0,37
3 0,085 0,99 0,47
4 1,0 3,66 1,50
Determine o valor da constante de equilíbrio da reação:
a) em função da concentração ( Kc )
b) em função da pressão (Kp)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre constantes de equilíbrio químico. A reação em questão é:
PCl5(g) long<=ftrightarrow PCl3(g) + Cl2(g)
Temos uma tabela com diferentes concentrações de cada substância nos experimentos. Vamos precisar saber como calcular a constante de equilíbrio em função da concentração ( Kc) e da pressão ( Kp). Para isso, vamos usar as fórmulas das constantes de equilíbrio e entender um pouquinho sobre equilíbrio químico.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a constante de equilíbrio ( Kc). Ela é uma medida que nos diz a relação entre as concentrações dos produtos e dos reagentes quando a reação está no equilíbrio. A fórmula geral para a constante de equilíbrio para a nossa reação é:
Kc = [PCl3][Cl2][PCl5]
Onde:
  • [PCl3] é a concentração de PCl₃
  • [Cl2] é a concentração de Cl₂
  • [PCl5] é a concentração de PCl₅

Passo 3

Vamos calcular o Kc para cada experimento usando os valores fornecidos na tabela. Vamos fazer isso substituindo as concentrações na fórmula do Kc.
Experimento 1:
Kc = (0,23)(0,055)0,0023 = 0,012650,0023 approx 5,50
Experimento 2:
Kc = (0,15)(0,37)0,010 = 0,05550,010 = 5,55
Experimento 3:
Kc = (0,99)(0,47)0,085 = 0,46530,085 approx 5,47
Experimento 4:
Kc = (3,66)(1,50)1,0 = 5,491,0 = 5,49

Passo 4

Observando os resultados, vemos que o valor de Kc está bastante consistente em torno de 5,5 para todos os experimentos. Isso confirma que a reação está em equilíbrio e que a constante de equilíbrio é aproximadamente 5,5.

Resposta

a) A constante de equilíbrio em função da concentração ( Kc) é aproximadamente Kc approx 5,5.

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