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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 10.1 - Ex. 108

O gás fosfina, PH3, decompõe-se segundo a reação 2PH3(g) ⇆ 2P(s) + 3H2(g). Em um experimento, fosfina pura foi colocada em um balão de 1,00 L, rígido e selado, em 0,64 bar e 298 K. Quando o equilíbrio foi alcançado, a pressão total no balão era 0,93 bar. (a) Calcule as pressões parciais de H2 e PH3. (b) Calcule a massa (em gramas) de P produzida no equilíbrio. (c) Calcule K para esta reação.

Passo 1

Para encontrarmos a pressão parcial, deveremos montar uma tabela entender o que acontece com os compostos ao longo do tempo:

Passo 2

Como sabemos que a pressão total é de 0,93 bar e também sabemos que a pressão total é a soma de todas pressões parciais podemos ver que:

0,93 = 0,64 - 2 x + 2 x + 3 x

0,29 = 3 x

x = 9,67 x 10 - 2   a t m

Passo 3

Substituindo o valor de x que encontramos na tabela:

As pressões parciais de H2 e PH3 são 0,29 bar e 0,45 bar respectivamente.

Passo 4

Para encontramos a massa produzida de P no equilíbrio devemos encontrar o número de mols,

p v = n r t

0,190 x 1 = n 0,08214 x 298

n = 7,762 x 10 - 3 m o l s

Passo 5

Agora que temos o número de mols podemos usar a massa molar do P (30,974g/mol) para descobrir a massa:

m a s s a g = n ° d e   m o l x   m a s s a   m o l a r

m a s s a g = 7,762 x 10 - 3   x   30,974

m a s s a g = 0,24 g

Passo 6

Agora voltaremos na tabela para calcular a constante de equilíbrio:

k = ( P ) 2 x ( H 2 ) 3 ( P H 3 ) 2

k = 0,193 2 ( 0,290 ) 3 ( 0,447 ) 2

k = 4,6 x 1 0 - 3

Resposta

A-As pressões parciais de H2 e PH3 são 0,29 bar e 0,45 bar respectivamente.

B- m a s s a g = 0,24 g

C- k = 4,6 x 1 0 - 3

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