Nível 1

Um balão de $\pu{0,5 L}$ é carregado com $\pu{750 mmol}$ de $\ce{PCl5}$ e aquecido a $\pu{250 \degree C}$ , em que ocorre a reação: $\ce{ PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g) } \quad K_\mathrm{c} = \pu{1,8}$ Assinale a alternativa que mais se aproxima da concentração de $\ce{PCl5}$ no equilíbrio.

\pu{0,4 mol.L-1}

\pu{0,5 mol.L-1}

\pu{0,63 mol.L-1}

\pu{0,79 mol.L-1}

\pu{1 mol.L-1}

Gabarito

Como a constante fornecida é $K_\mathrm{c}$ , os cálculos são feitos em termos de concentração molar.

Etapa 1.Calcule a concentração inicial de

\ce{PCl5}

De $c = n/V$ : $[\ce{PCl5}]_0 = \dfrac{ \pu{0,75 mol} }{ \pu{0,5 L} } = \pu{1,5 mol.L-1}$

Etapa 2.Elabore a tabela de equilíbrio.

	$\ce{PCl5}$	$\ce{PCl3}$	$\ce{Cl2}$
início	$\pu{1,5}$	$0$	$0$
reação	$-x$	$+x$	$+x$
equilíbrio	$\pu{1,5} - x$	$x$	$x$

Etapa 3.Insira os valores da tabela na expressão da constante de equilíbrio.

$K_\mathrm{c} = \dfrac{ [\ce{PCl3}]\, [\ce{Cl2}] }{ [\ce{PCl5}] } = \dfrac{ x^2 }{ \pu{1,5} - x }$

Etapa 4.Resolva a equação de equilíbrio.

$\pu{1,8} = \dfrac{ x^2 }{ \pu{1,5} - x } \quad\Longrightarrow\quad x = \pu{1,0}$ A outra raiz é negativa e foi descartada.

Etapa 5.Calcule a concentração de

\ce{PCl5}

no equilíbrio.

$[\ce{PCl5}] = \pu{1,5} - x = \boxed{ \pu{0,50 mol.L-1} }$