Em um reator mantido em temperatura constante ocorre a reação: PClX5(g)⇌PClX3(g)+ClX2(g)K=4 \ce{ PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g) } \quad K = 4 No equilíbrio, a pressão parcial de ClX2\ce{Cl2} era 1 atm\pu{1 atm} e a de PClX3\ce{PCl3} era 2 atm\pu{2 atm}. A pressão parcial de PClX5\ce{PCl5} aumenta em 2 atm\pu{2 atm} e o equilíbrio é reestabelecido.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão parcial de PClX5\ce{PCl5} no novo equilíbrio.

Gabarito
Gabarito

A pressão de PClX5\ce{PCl5} no equilíbrio inicial é calculada diretamente de KK, e a nova posição de equilíbrio é determinada por um balanço estequiométrico.

Etapa 1.Calcule a pressão de PClX5\ce{PCl5} no equilíbrio inicial.

De K=PPClX3PClX2/PPClX5K = P_{\ce{PCl3}} P_{\ce{Cl2}} / P_{\ce{PCl5}}:

PPClX5=PPClX3PClX2K=(2 atm)(1 atm)4=0,5 atm P_{\ce{PCl5}} = \dfrac{P_{\ce{PCl3}} P_{\ce{Cl2}}}{K} = \dfrac{(\pu{2 atm})(\pu{1 atm})}{4} = \pu{0,5 atm}

Etapa 2.Monte o balanço estequiométrico após a perturbação.

Após o aumento de 2 atm\pu{2 atm}, a nova pressão de PClX5\ce{PCl5} é 0,5+2=2,5 atm\pu{0,5 + 2 = 2,5 atm}. Definindo xx como a variação de pressão ao atingir o novo equilíbrio:

PClX5⇌PClX3ClX2inıˊcio2,521variac¸a˜o−x+x+xequilıˊbrio2,5−x2+x1+x \begin{array}{lcccc} & \ce{PCl5} & \ce{<=>} & \ce{PCl3} & \ce{Cl2} \\ \text{início} & 2{,}5 & & 2 & 1 \\ \text{variação} & -x & & +x & +x \\ \text{equilíbrio} & 2{,}5-x & & 2+x & 1+x \end{array}

Etapa 3.Calcule xx a partir da constante de equilíbrio.

K=(2+x)(1+x)2,5−x=4 K = \dfrac{(2+x)(1+x)}{2{,}5-x} = 4 (2+x)(1+x)=4(2,5−x)⇒x2+7x−8=0⇒x=1 (2+x)(1+x) = 4(2{,}5-x) \quad\Rightarrow\quad x^2 + 7x - 8 = 0 \quad\Rightarrow\quad x = 1

Etapa 4.Calcule a pressão parcial de PClX5\ce{PCl5} no novo equilíbrio.

PPClX5=2,5−x=2,5−1=1,5 atm P_{\ce{PCl5}} = 2{,}5 - x = 2{,}5 - 1 = \boxed{ \pu{1,5 atm} }