Enunciado

(a) Uma amostra de 2,0 mmols de Cl2(g) foi selada em um balão de 2,0 L e aquecida em 1000 K para um estudo de sua dissociação em átomos de Cl ( Cl2(g) 2 Cl(g), K = 1,2 ∙ 10 - 7 ). Calcular a composição da mistura no equilíbrio. (b) Se 2,0 mmols de F2 fossem colocados dentro do recipiente, em vez do cloro, qual seria a composição de equilíbrio em 1000 K ( F2(g) 2 F(g), K = 1,2 ∙ 10 - 4 )? (c) Use os resultados de (a) e (b) para determinar qual é o mais estável em relação a seus átomos, Cl2 ou F2, em 1000 K.

Dados:

Passo 1

(a)Fazemos a tabela, convertendo mmols em mols e passando as quantidades que temos para 1,0 L (já que é por litro que se expressa a molaridade).

Pra expressão de K teremos:

K = 1,2 ∙ 10 - 7 = 4 x 2 10 - 3 - x

Transformamos isso em uma equação de 2° grau:

4 x 2 + 1,2 ∙ 10 - 7 x - 1,2 ∙ 10 - 10 = 0

Resolvendo-a, teremos x = 5,46 ∙ 10 - 6   m o l / L

Assim, 2 x = C l = 1 , 09 ∙ 10 - 5   m o l / L   e 10 - 3 - x = C l 2 = 9,94 ∙ 10 - 4   m o l / L

Passo 2

(b)Fazendo o mesmo esquema pra F2, teríamos:

Pra expressão de K teremos:

K = 1,2 ∙ 10 - 4 = 4 y 2 10 - 3 - y

Transformamos isso em uma equação de 2° grau:

4 y 2 + 1,2 ∙ 10 - 4 y - 1,2 ∙ 10 - 7 = 0

Resolvendo-a, teremos y = 1,59 ∙ 10 - 4   m o l / L

Assim, 2 y = F = 3,18 ∙ 10 - 4   m o l / L   e 10 - 3 - x = F 2 = 8,41 ∙ 10 - 4   m o l / L

Passo 3

(c)Se, na mesma temperatura, a concentração de Cl2, ao atingir o equilíbrio na reação de dissociação, é maior que a concentração de F2, significa que menos moléculas de Cl2 participaram da reação de dissociação.

Assim, concluímos que Cl2 é uma molécula mais estável que F2 em 1000 K. Isso pode ser concluído qualitativamente observando o valor de K de cada reação. Já que K pra F2 = 1,2 ∙ 10 - 4 e K pra Cl2 = 1,2 ∙ 10 - 7 , o maior valor (pra F2) indica que a reação é mais favorável. Logo, mais moléculas de F2 se dissociam, frente a Cl2.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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Esquematize graficamente (como na Fig. 10.1) o progresso da reação P C l 5↔ P C l 3 + C l 2, usando as condições descritas no exemplo 10.10, começando do ponto em que mais Cl2 é adicionado e continuan
Balanceie as seguintes equações usando os menores coeficientes inteiros e depois escreva a expressão do equilíbrio Kc de cada uma das reações. (c) N O 2+F 2↔F N O 2
Balanceie as seguintes equações usando os menores coeficientes inteiros e depois escreva a expressão do equilíbrio Kc de cada uma das reações. (c) N 2+O 2↔N 2 O 3
Balanceie as seguintes equações usando os menores coeficientes inteiros e depois escreva a expressão do equilíbrio Kc de cada uma das reações.(a) C H 4 + O 2↔C O 2 + H 2 O
Balanceie as seguintes equações usando os menores coeficientes inteiros e depois escreva a expressão do equilíbrio Kc de cada uma das reações.(b) N H 3 + C l F 3↔ H F + N 2 + C l 2