A 100^{\circ} \mathrm{C}, \mathrm{K}_{\mathrm{eq}}=2,39 para a seguinte reação:
\mathrm{SO}_{2} \mathrm{Cl}_{2}(g) \Leftrightarrow \mathrm{SO}_{2}(g)+\mathrm{Cl}_{2}(g)
a) Em uma mistura em equilíbrio dos três gases as pressões parciais de \mathrm{SO}_{2} \mathrm{Cl}_{2} e \mathrm{SO}_{2} são 3,31 \mathrm{~atm} e 1,59 \mathrm{~atm}, respectivamente. Qual é a pressão parcial de \mathrm{Cl}_{2} na mistura em equilíbrio?
b) Preveja a direção para qual o sistema moverá de modo a alcançar o equilíbrio \left(100^{\circ} \mathrm{C}\right) quando ele se inicia com: \mathrm{P}_{\mathrm{SO} 2 \mathrm{Cl} 2}=\mathbf{P}_{\mathrm{SO}_{2}}=\mathrm{P}_{\mathrm{Cl} 2}=2,0 \mathrm{~atm}

Passo 1

O enunciado trata da reação
\mathrm{SO}_{2}\mathrm{Cl}_{2}(g)\;\Leftrightarrow\;\mathrm{SO}_{2}(g)+\mathrm{Cl}_{2}(g)
a 100^\circ\mathrm{C}, cujo equilíbrio é descrito pela constante de pressão
K_p=\frac{p_{\mathrm{SO}_2}\,p_{\mathrm{Cl}_2}}{p_{\mathrm{SO}_2\mathrm{Cl}_2}}=2,39.
Na alínea (a) precisamos encontrar a pressão parcial de \mathrm{Cl}_2 em equilíbrio, dado p_{\mathrm{SO}_2\mathrm{Cl}_2}=3,31 atm e p_{\mathrm{SO}_2}=1,59 atm. Na alínea (b) vamos comparar o quociente de reação inicial Q_p com K_p para prever a direção do deslocamento.

Passo 2

A definição de K_p para essa reação é
K_p=\frac{p_{\mathrm{SO}_2}\times p_{\mathrm{Cl}_2}}{p_{\mathrm{SO}_2\mathrm{Cl}_2}}.

Passo 3

Isolando p_{\mathrm{Cl}_2} na expressão de K_p, obtemos
p_{\mathrm{Cl}_2} =K_p\;\frac{p_{\mathrm{SO}_2\mathrm{Cl}_2}}{p_{\mathrm{SO}_2}}.

Passo 4

Substituindo os valores numéricos:
p_{\mathrm{Cl}_2} =2,39\;\frac{3,31}{1,59} \approx4,97\;\text{atm}.

Passo 5

Para a parte (b), calculamos o quociente de reação inicial:
Q_p =\frac{p_{\mathrm{SO}_2}\times p_{\mathrm{Cl}_2}}{p_{\mathrm{SO}_2\mathrm{Cl}_2}} =\frac{2,0\times2,0}{2,0} =2,0.
Como Q_p=2,0<K_p=2,39, o sistema desloca-se no sentido direto (formação de \mathrm{SO}_2 e \mathrm{Cl}_2) até atingir o equilíbrio.

Resposta

a) p_{\mathrm{Cl}_2}\approx4,97 atm.
b) Q_p<K_p, logo o sistema desloca-se para a direita (formação de produtos).

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