O composto gasoso BrCl se decompõe a uma temperatura elevada em um recipiente vedado
Inicialmente, o recipiente é aquecido a 500 K com uma pressão parcial de
de 0,50 atm. Em equilíbrio, a pressão parcial do
é
. Calcule o valor de
a 500 K.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma reação de decomposição do brometo de cloro (
) que ocorre a uma temperatura de 500 K em um recipiente fechado. A reação é:
Inicialmente, a pressão parcial de
é de 0,50 atm. Quando a reação atinge o equilíbrio, essa pressão cai para 0,40 atm. Nosso objetivo aqui é calcular a constante de equilíbrio $ \mathrm{K}_{\mathrm{p}} $ dessa reação a 500 K. Para isso, vamos precisar entender como as pressões parciais mudam durante a reação e usar a expressão da constante de equilíbrio em termos de pressões parciais.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as mudanças nas pressões parciais durante a reação. Inicialmente, temos apenas
no recipiente com uma pressão de 0,50 atm. No equilíbrio, a pressão de
diminui para 0,40 atm. Isso significa que a reação consumiu:
Como a reação consome 2 mols de
para formar 1 mol de
e 1 mol de
, a diminuição de 0,10 atm de
corresponde a uma variação de:
Isso significa que a pressão de
e
formados é de 0,05 atm cada.
Passo 3
Agora, vamos resumir as pressões parciais no equilíbrio:
-
: 0,40 atm -
: 0,05 atm -
: 0,05 atm
Com essas pressões, podemos usar a expressão da constante de equilíbrio $ \mathrm{K}_{\mathrm{p}} $ para a reação:
Passo 4
Vamos agora substituir os valores das pressões parciais na expressão de $ \mathrm{K}_{\mathrm{p}} $:
Calculando o denominador:
E o numerador:
Passo 5
Dividindo o numerador pelo denominador, temos:
Arredondando para três casas decimais:
Resposta
A constante de equilíbrio $ \mathrm{K}_{\mathrm{p}} $ para a reação a 500 K é aproximadamente 0,016.