Considere a reação em 523 K\pu{523 K}: PClX5(g)PClX3(g)+ClX2(g)K523 K=78 \ce{ PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g) } \quad K_{\pu{523 K}} = \pu{78}

Assinale a alternativa que mais se aproxima da constante de equilíbrio da reação em 800 K\pu{800 K}.

DadosPClX5(g)\ce{PCl5(g)}PClX3(g)\ce{PCl3(g)}
ΔHf/kJmol\Delta H^\circ_\mathsf{f}/\pu{kJ//mol}375\pu{-375}287\pu{-287}
Gabarito
Gabarito

A dependência de KK com a temperatura é dada pela equação de van’t Hoff.

Etapa 1.Calcule a entalpia padrão de reação.

De ΔHr=produtosnΔHfreagentesnΔHf\Delta H_\mathrm{r}^\circ = \sum_\text{produtos} n \Delta H^\circ_\mathrm{f} - \sum_\text{reagentes} n \Delta H^\circ_\mathrm{f}, com ΔHf(ClX2(g))=0\Delta H^\circ_\mathrm{f}(\ce{Cl2(g)}) = 0:

ΔHr=ΔHf,PClX3(g)ΔHf,PClX5(g)=287 kJmol(375 kJmol)=88 kJmol \Delta H_\mathrm{r}^\circ = \Delta H^\circ_{\mathrm{f},\ce{PCl3(g)}} - \Delta H^\circ_{\mathrm{f},\ce{PCl5(g)}} = \pu{-287 kJ//mol} - (\pu{-375 kJ//mol}) = \pu{88 kJ//mol}

Etapa 2.Calcule a constante de equilíbrio em 800 K\pu{800 K}.

De ln(K2/K1)=(ΔHr/R)(1/T21/T1)\ln(K_2/K_1) = -(\Delta H_\mathrm{r}^\circ/R)(1/T_2 - 1/T_1):

ln ⁣(K800 K78)=88000 Jmol8,3 JKmol(1800 K1523 K)=7,0 \begin{aligned} \ln\!\left(\dfrac{K_{\pu{800 K}}}{\pu{78}}\right) &= -\dfrac{\pu{88000 J//mol}}{\pu{8,3 J//K.mol}} \left(\dfrac{1}{\pu{800 K}} - \dfrac{1}{\pu{523 K}}\right) \\ &= \pu{7,0} \end{aligned}

Logo, K800 K=(78)×e7,0=8,6104 K_{\pu{800 K}} = (\pu{78}) \times e^{\pu{7,0}} = \boxed{ \pu{8,6e4} }