Considere a seguinte reação \mathbf{P C l}_{\mathbf{5}(\mathbf{g})} \leftrightarrows \mathbf{P C l}_{\mathbf{3}(\mathbf{g})}+\mathbf{C l}_{\mathbf{2}(\mathbf{g})}. A reação ao atingir o estado de equilíbrio químico contém 1,5 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} de \mathrm{PCl}_{5}, 0,103 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} de \mathrm{PCL}_{3} e 0,103 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{de} \mathrm{Cl}_{2}. Determine a constante de equilíbrio para a reação.

Passo 1

O enunciado apresenta a reação de equilíbrio
\mathrm{PCl}_{5(g)} \;\leftrightarrows\; \mathrm{PCl}_{3(g)} + \mathrm{Cl}_{2(g)}
e informa as concentrações em equilíbrio:
[PCl_5] = 1,5\times10^{-4}\,\mathrm{mol\,L^{-1}},\quad [PCl_3] = 0,103\,\mathrm{mol\,L^{-1}},\quad [Cl_2] = 0,103\,\mathrm{mol\,L^{-1}}.
O conteúdo aqui é equilíbrio químico e a lei da ação das massas para calcular K_c.

Passo 2

Pela lei da ação das massas, a constante de equilíbrio em concentração para \mathrm{PCl}_5 \leftrightarrows \mathrm{PCl}_3 + \mathrm{Cl}_2
é
K_c = \frac{[PCl_3]\,[Cl_2]}{[PCl_5]}
onde os expoentes são as coeficientes estequiométricos na reação (todos iguais a 1).

Passo 3

Substituindo os valores dados:
\text{numerador} = [PCl_3]\,[Cl_2] = (0,103)\,(0,103) = 0,010609
K_c = \frac{0,010609}{1,5\times10^{-4}} \approx 70,7

Resposta

K_c \approx 70{,}7

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