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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 4.1 - Ex. 99

99. Os composto inter-halogênios podem ser preparados pela reação direta dos elementos. As seguintes sínteses foram feitas em 298   K e 1,00   atm. Dê em cada caso, o volume de produtos na mesma temperatura e pressão, que pode ser produzido a partir de 2,00   m o l s de F 2 e excesso de C l 2 : (a) C l 2 g + F 2 g → 2 C l F ( g ) ; (b) C l 2 g + 3 F 2 g → 2 C l F 3 ( g ) ; (c) C l 2 g + 5 F 2 g → 2 C l F 5 ( g ) ;

Passo 1

a) Analisemos a primeira reação:

C l 2 g + F 2 g → 2 C l F ( g )

Para cada mol de F 2 g , são produzidos 2 mols de C l F ( g ) . Logo com 2 mols de F 2 , iremos ter 4 mols produzidos de C l F ( g ) .

Em seguida, usemos a equação de Clapeyron:

P V = n R T

Onde temos os seguintes valores:

T = 298   K

n = 4 , 00   m o l

R = 0,08206 a t m ⋅ L m o l ⋅ K

P = 1,00   a t m

P V = n R T

V = 4,00   m o l 0,08206 a t m ⋅ L m o l ⋅ K ( 298   K ) 1,00   a t m

V = 97,8   L

Passo 2

b) Nessa letra; analisemos a segunda reação:

C l 2 g + 3 F 2 g → 2 C l F 3 g

Para cada 3 mols de F 2 g , são produzidos 2 mols de C l F 3 ( g ) . Logo com 2 mols de F 2 , iremos ter 4 3 mols produzidos de C l F 3 ( g ) .

Em seguida, usemos a equação de Clapeyron:

P V = n R T

Onde temos os seguintes valores:

T = 298   K

n = 4 3 m o l

R = 0,08206 a t m ⋅ L m o l ⋅ K

P = 1,00   a t m

P V = n R T

V = 4 3   m o l 0,08206 a t m ⋅ L m o l ⋅ K ( 298   K ) 1,00   a t m

V = 32,6   L

Passo 3

c) E finalmente para essa letra; analisemos a terceira reação:

C l 2 g + 5 F 2 g → 2 C l F 5 g

Para cada 5 mols de F 2 g , são produzidos 2 mols de C l F 5 ( g ) . Logo com 2 mols de F 2 , iremos ter 0,8 mol produzido de C l F 5 ( g ) .

Em seguida, usemos a equação de Clapeyron:

P V = n R T

Onde temos os seguintes valores:

T = 298   K

n = 0,8   m o l

R = 0,08206 a t m ⋅ L m o l ⋅ K

P = 1,00   a t m

P V = n R T

V = 0,8   m o l 0,08206 a t m ⋅ L m o l ⋅ K ( 298   K ) 1,00   a t m

V = 19,6   L

Resposta

a) V = 97,8   L  

b) V = 32,6   L  

c) V = 19,6   L  

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