Em um determinado momento da reação PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) foi realizada uma análise que revelou a composição de 0,4390 mol / L de PCl3, 0,3547 mol / L de Cl2, e 0,1048 mol / L de PCl5 a 500 K . Sabendo que nesta temperatura o equilibrio Kc é 2,1 responda:
Se a resposta para a letra a) for negativa, então qual direção a reação se deslocaria para atingir o equilibrio? Justifique sua resposta.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de equilíbrio químico juntos! O enunciado nos dá as concentrações das substâncias envolvidas na reação PCl3 + Cl2 PCl5 a 500 K, além do valor da constante de equilíbrio Kc = 2,1. Para resolver essa questão, vamos precisar entender como aplicar o conceito de constante de equilíbrio e como determinar a direção que a reação vai seguir para atingir o equilíbrio quando ela não está completamente equilibrada.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular o quociente de reação ( Qc), que nos ajuda a saber se a reação está no equilíbrio ou se precisa se deslocar para a direita ou para a esquerda. O Qc é calculado usando as concentrações presentes das substâncias no momento atual, da mesma forma que fazemos para o Kc. A fórmula para o quociente de reação para essa reação é:
Qc = [PCl5][PCl3][Cl2]
Vamos substituir os valores fornecidos:
Qc = 0,1048(0,4390)(0,3547)

Passo 3

Calculando o Qc:
Qc = 0,10480,4390 times 0,3547 = 0,10480,1559 approx 0,672
Agora temos Qc approx 0,672.

Passo 4

Comparando Qc com Kc:
  • Se Qc < Kc, isso significa que há menos produtos do que o necessário para o equilíbrio. Então, a reação irá se deslocar para a direita, formando mais produtos.
  • Se Qc > Kc, há mais produtos do que o equilíbrio exige, e a reação se deslocará para a esquerda, formando mais reagentes.
  • Se Qc = Kc, a reação está em equilíbrio.
No nosso caso, Qc approx 0,672 e Kc = 2,1. Como 0,672 < 2,1, isso indica que a reação não está em equilíbrio e precisa se deslocar para a direita.

Passo 5

A pergunta diz: “Se a resposta para a letra a) for negativa, então qual direção a reação se deslocaria para atingir o equilíbrio? Justifique sua resposta.”
Interpretando que a “resposta negativa” significa que Qc < Kc (ou seja, Qc é menor que Kc), já vimos que a reação precisa se deslocar para a direita para aumentar a concentração de produtos até que Qc = Kc.

Resposta

A reação se deslocaria para a direita, formando mais PCl5, para alcançar o equilíbrio.

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