Questão 68

ITA 2022

Química

(ITA - 2022)

Em um reator mantida à temperatura constante, PCl₅_(g)encontra-se em equilíbrio com 1 atm de Cl_2(g) e 2 atm de PCl_3(g). Sabendo-se que a constante de equilíbrio da reação de dissociação do PCl₅_(g) nessa temperatura é k_p = 4, assinale a alternativa que apresenta a nova pressão de equilíbrio do PCl₅_(g) (em atm) após a adição de mais 2 atm desse gás no reator.

1,0

1,5

2,0

2,5

3,5

Gabarito:

1,5

Resolução:

No equilíbrio, temos a reação:

$PCl_{5(g)} ightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$

O valor de PCl5 no equilíbrio é de:

$K_p = frac{p^*_{PCl_3}cdot p^*_{Cl_2}}{p^*_{PCl_5}}$

$4 = frac{(2)(1)}{p^*_{PCl_5}}$

$p^*_{PCl_5}= 0,5 atm$

Ao adicionar 2 atm desse gás, vamos ter a soma do seu valor no equilíbrio mais esses 2 atms adicionados tendo a reação:

           $PCl_{5(g)} ightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$
Inicio    2,5 atm 2 atm 1 atm
Reagiu - a    a a
Formou 2,5 - a 2 + a 1 + a

Então, precisamos descobrir a quantidade que reagiu (a) e o valor do equilíbrio de PCl5 será a subtração (2,5 - a). Para encontrar o valor de a, vamos utilizar a constante de equilíbrio

$K_p = frac{p^*_{PCl_3}cdot p^*_{Cl_2}}{p^*_{PCl_5}}$

$4 = frac{(2 + a)(1 + a)}{2,5 - a}$

$a^2 + 7a - 8 = 0$

$a = 1,0$

Logo, 1,0 atm reage. Então, temos 1,5 atm de PCl5 no equilíbrio.

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