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Para a equação, PCl5(g) ⇋ PCl3(g) + Cl2(g), a constante de equilíbrio, Keq, tem um valor de 0,497 a 500 K. Um cilindro de gás a 500 K é carregado com PCl5(g) a uma pressão inicial de 1,66 atm. Quais são as pressões de equilíbrio de PCI5, PCl3 e Cl2 nessa temperatura?


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Desafios para Aprender

há 2 anos

Respostas

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há 3 meses

Para resolver essa questão, vamos usar a constante de equilíbrio \( K_{eq} \) e as pressões iniciais. 1. Equação de equilíbrio: \[ PCl_5(g) ⇋ PCl_3(g) + Cl_2(g) \] 2. Constante de equilíbrio: \[ K_{eq} = \frac{P_{PCl_3} \cdot P_{Cl_2}}{P_{PCl_5}} = 0,497 \] 3. Pressão inicial: - \( P_{PCl_5}^0 = 1,66 \, atm \) - Pressões iniciais de \( PCl_3 \) e \( Cl_2 \) são 0 atm. 4. Mudanças nas pressões: - Vamos chamar a mudança na pressão de \( PCl_5 \) que se dissocia de \( x \). - Assim, as pressões em equilíbrio serão: - \( P_{PCl_5} = 1,66 - x \) - \( P_{PCl_3} = x \) - \( P_{Cl_2} = x \) 5. Substituindo na expressão de \( K_{eq} \): \[ 0,497 = \frac{x \cdot x}{1,66 - x} = \frac{x^2}{1,66 - x} \] 6. Resolvendo a equação: Multiplicando ambos os lados por \( (1,66 - x) \): \[ 0,497(1,66 - x) = x^2 \] \[ 0,8262 - 0,497x = x^2 \] Rearranjando: \[ x^2 + 0,497x - 0,8262 = 0 \] 7. Usando a fórmula de Bhaskara: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \] Onde \( a = 1 \), \( b = 0,497 \), e \( c = -0,8262 \). Calculando o discriminante: \[ b^2 - 4ac = (0,497)^2 - 4(1)(-0,8262) = 0,247009 + 3,3048 = 3,551809 \] Agora, calculando \( x \): \[ x = \frac{-0,497 \pm \sqrt{3,551809}}{2} \] \[ x = \frac{-0,497 \pm 1,884}{2} \] Calculando as duas soluções: - \( x_1 = \frac{1,387}{2} = 0,6935 \) - \( x_2 = \frac{-2,381}{2} \) (não é uma solução válida, pois não pode ser negativa) 8. Pressões em equilíbrio: - \( P_{PCl_5} = 1,66 - 0,6935 = 0,9665 \, atm \) - \( P_{PCl_3} = 0,6935 \, atm \) - \( P_{Cl_2} = 0,6935 \, atm \) Portanto, as pressões de equilíbrio são: - \( P_{PCl_5} \approx 0,967 \, atm \) - \( P_{PCl_3} \approx 0,694 \, atm \) - \( P_{Cl_2} \approx 0,694 \, atm \)

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há 2 anos

Para resolver esse problema, precisamos usar a expressão da constante de equilíbrio, Keq, que é dada por: Keq = [PCl3] * [Cl2] / [PCl5] Onde [PCl5], [PCl3] e [Cl2] são as concentrações (ou pressões parciais, no caso de gases) dos reagentes e produtos em equilíbrio. Podemos usar a tabela ICE (inicial, mudança, equilíbrio) para determinar as concentrações em equilíbrio. Vamos chamar a pressão parcial de PCl5 de "x" e as pressões parciais de PCl3 e Cl2 de "y". Assim, temos: | | PCl5 | PCl3 | Cl2 | |-----|------|------|-----| | I | 1,66 | 0 | 0 | | C | -x | +x | +x | | E | 1,66-x | x | x | Substituindo esses valores na expressão de Keq, temos: 0,497 = x^2 / (1,66 - x) Resolvendo essa equação, encontramos x = 0,578 atm. Substituindo esse valor na tabela ICE, encontramos as pressões parciais em equilíbrio: | | PCl5 | PCl3 | Cl2 | |-----|------|------|-----| | I | 1,66 | 0 | 0 | | C | -0,578 | +0,578 | +0,578 | | E | 1,082 | 0,578 | 0,578 | Portanto, as pressões parciais em equilíbrio são: PCl5 = 1,082 atm, PCl3 = 0,578 atm e Cl2 = 0,578 atm.

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Escreva as expressões da constante de equilíbrio para as reações:
(a) 3Fe(s) + 4H2O(g) ⇋ Fe3O4(s) + 4H2(g)
(b) Cr(s) + 3Ag+(aq) ⇋ Cr3+(aq) + 3Ag(s).


Verifica-se que uma solução aquosa de ácido acético tem as seguintes concentrações em equilíbrio a 25⁰C: [HC2H3O2] = 1,65 x 10-2 mol/L; [H+] = 5,44 x 10-4 mol/L e [C2H3O2-] = 5,44 x 10-4 mol/L. Calcule a constante de equilíbrio, Keq, para a ionização do ácido acético a 25°C.


Para a formação de NH3 a partir de N2 e H2, N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g), Keq = 4,34 x 10-3 a 300 ⁰C. Qual é o valor de Keq para a reação reversa?

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