O cloreto de carbonila \left(\mathrm{COCl}_{2}\right), também chamado de fosgênio, foi usado na Primeira Guerra Mundial como arma química. As concentrações de equilibrio para a reação entre - monóxido de carbono e o cloro molecular, para formar o cloreto de carbonila a 74^{\circ} \mathrm{C}, são [\mathrm{CO}]=1,2 \times 10^{-2} \mathrm{M},\left[\mathrm{Cl}_{2}\right]=0,054 \mathrm{M},\left[\mathrm{COCl}_{2}\right]=0,14 \mathrm{M}. Calcule a constante de equilibrio K_{c}.
\mathrm{CO}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{Cl}_{2(\mathrm{~g})} \rightleftharpoons \mathrm{COCl}_{2(\mathrm{~g})}

Passo 1

O enunciado dá a reação em equilíbrio
\mathrm{CO}_{(g)} + \mathrm{Cl}_{2\,(g)} \rightleftharpoons \mathrm{COCl}_{2\,(g)}
e informa as concentrações em equilíbrio a 74^\circ\mathrm{C}:
[\mathrm{CO}] = 1,2\times10^{-2}\,\mathrm{M},
[\mathrm{Cl}_2] = 0,054\,\mathrm{M} e
[\mathrm{COCl}_2] = 0,14\,\mathrm{M}.
Queremos calcular a constante de equilíbrio K_c.

Passo 2

Escrevemos a expressão de K_c para a reação genérica \mathrm{A} + \mathrm{B} \rightleftharpoons \mathrm{C}:
K_c = \frac{[\mathrm{C}]}{[\mathrm{A}]\,[\mathrm{B}]}
No nosso caso:
K_c = \frac{[\mathrm{COCl}_2]}{[\mathrm{CO}]\,[\mathrm{Cl}_2]}

Passo 3

Substituímos as concentrações de equilíbrio na expressão de K_c:
K_c = \frac{0,14}{(1,2\times10^{-2})\times(0,054)}

Passo 4

Calculamos primeiro o denominador:
(1,2\times10^{-2})\times(0,054) = 0,012\times0,054 = 0,000648

Passo 5

Agora dividimos:
K_c = \frac{0,14}{0,000648}\approx216{,}05\approx2{,}2\times10^{2}

Resposta

K_c \approx 2{,}2\times10^{2}

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