Questão 1529962

• Banca: IF-SP
• Órgão: IF-SP
• Ano: 2011
• Provas: IF-SP - 2011 - IF-SP - Professor - Química I
• Disciplina: Química
• Assuntos: Equilíbrio Químico; Sistemas Gasosos - Lei, Teoria Cinética, Equação e Mistura dos Gases. Princípio de Avogadro.; Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.; Transformações Químicas

Em fase gasosa o PCl₅ (pentacloreto de fósforo) está em equilíbrio com o PCl₃ (tricloreto de fósforo) e Cl₂(cloro gasoso):

PCl_5(g) ⇌ PCl _3(g)+ Cl _2(g)

A 250^oC a referida reação apresenta K_ρ = 1,8. Para que a reação apresente um fator de conversão em PCl₃ e Cl₂ de 30%, qual a pressão aproximada que deve ser aplicada ao sistema?

• A. 1,8 atm
• B. 5,4 atm
• C. 6,0 atm
• D. 18,0 atm
• E. 60,0 atm

Gabarito: D

Comentários

• RESOLUÇÃO:

  A expressão de Kp para este equilíbrio é: Kp = .

  Suponho que inicialmente só tenhamos PCl5 no sistema, digamos que uma quantidade N.

  Se a conversão se der em 30% teremos, sem decompor, 70% do PCl5 e 30% de formação do PCl3 e do Cl2 quando se atingir o equilíbrio. Teremos 0,7 da quantidade inicial de PCl5 = 0,7N. Teremos a formação de 0,3 N de PCl3 e 0,3 N de Cl2.

  Portanto, o total de mols no equilíbrio é 1,3 N.

  Vamos calcular as frações molares década componente:

  X(PCl5) = 0,7N/1,3N = 0,7/1,3

  X(PCl3) = 0,3N/1,3N = 0,3/1,3

  X(Cl2) = 0,3N/1,3N = 0,3/1,3

  Sabendo que a pressão parcial de cada componente é dada pelo produto da sua fração molar pela pressão total (p) o valor de cada uma é:

  p(PCl5) = (0,7/1,3) * P

  p(PCl3) = (0,3/1,3) * P

  p(Cl2) = (0,3/1,3) * P

  Como vimos acima a constante de equilíbrio é dada por Kp = p(Cl2)*p (PCl3)/p (PCl5).

  Substituindo, teremos:

  1,8 = (0,3/1,3)P x (0,3/1,3)P / (0,7/1,3)P

  Ao se fazer o cálculo teremos P= 18,2 atm

  RESPOSTA: D