Considerando um reservatório mantido à temperatura constante, tem-se estabelecido o equilíbrio químico \mathrm{PCl}_{5}(\mathrm{~g}) \rightleftarrows \mathrm{PCl}_{3}(\mathrm{~g})+\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{~g}). Sendo que as pressões parciais no equilíbrio são \mathrm{p}\left(\mathrm{PCl} l_{5}\right)=0,15 \mathrm{~atm}, \mathrm{p}\left(\mathrm{PCl} l_{3}\right)= 0,30 \mathrm{~atm} \mathrm{e} \mathrm{p}\left(\mathrm{Cl}_{2}\right)=0,10 \mathrm{~atm}. Assinale a alternativa correta para o valor de \mathrm{Kp}(\mathrm{em} \mathrm{atm}) da reação.
a) 0,05
b) 0,10
c) 0,15
d) 0,20
e) 0,25

Passo 1

O enunciado trata do equilíbrio químico
\mathrm{PCl}_{5}(g) \rightleftarrows \mathrm{PCl}_{3}(g) + \mathrm{Cl}_{2}(g)
mantido à temperatura constante. São fornecidas as pressões parciais no equilíbrio:
\;p(\mathrm{PCl}_5)=0,15\\ \mathrm{atm},\;p(\mathrm{PCl}_3)=0,30\\ \mathrm{atm} e \;p(\mathrm{Cl}_2)=0,10\\ \mathrm{atm}.
Queremos calcular a constante de equilíbrio em termos de pressão, K_p.

Passo 2

Para uma reação do tipo
a\,A + b\,B \rightleftarrows c\,C + d\,D
a expressão de K_p é
K_p = \frac{p\text{(C)}^c \;\cdot\; p(D)^d}{p(A)^a \;\cdot\; p(B)^b}.
No nosso caso, a=b=0 para reagentes diferentes, mas seguindo a forma geral temos
K_p = \frac{p(\mathrm{PCl}_3)\,\cdot\,p(\mathrm{Cl}_2)}{p(\mathrm{PCl}_5)}.

Passo 3

Substituindo as pressões fornecidas:
K_p = \frac{(0,30\\ \mathrm{atm})\times(0,10\\ \mathrm{atm})}{0,15\\ \mathrm{atm}}.

Passo 4

Primeiro calculamos o numerador:
0,30 \times 0,10 = 0,03\\ (\mathrm{atm}^2).
Em seguida dividimos pelo denominador:
K_p = \frac{0,03}{0,15} = 0,20\\ (\mathrm{atm}).

Resposta

d) 0,20

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