Físico-Química ⇒ (FB) Equilíbrio Químico Tópico resolvido

[Deleted User 23699]

Para a mistura gasosa em equilíbrio, PCl5 <-> PCl3 + Cl2, sabe-se que a pressão total dos gases em equilíbrio é 1atm e a densidade da mistura gasosa é 7,063g/L a 27ºC.
a) Determine a pressão inicial do PCl5 em atm
b) Determine o grau de dissociação do PCl5

Dados: Cl = 35,5g/mol ; P = 31g/mol ; R = 0,082 L.atm/mol.K

Resposta

---

a) 0,83atm
b) 20%

[Ósmio]

Olá Zhadnyy,

Faça uma tabela de equilíbrio:

[tex3]PCl_5[/tex3] Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM [tex3]PCl_5[/tex3]	[tex3]\leftrightharpoons[/tex3] Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM [tex3]\leftrightharpoons[/tex3]	[tex3]PCl_3+Cl_2[/tex3] Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM [tex3]PCl_3+Cl_2[/tex3]
[tex3]P_o[/tex3] Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM [tex3]P_o[/tex3]	***	0	0
[tex3]P_o-\alpha P_o[/tex3] Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM [tex3]P_o-\alpha P_o[/tex3]	***	[tex3]P_o\alpha [/tex3] Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM [tex3]P_o\alpha [/tex3]	[tex3]P_o\alpha [/tex3] Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM [tex3]P_o\alpha [/tex3]

Onde alfa é o grau de dissociação do pentacloreto.

A pressão total será:

[tex3]1=P_o-P_o\alpha +2*(P_o\alpha) \\1=P_o\alpha +P_o[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]1=P_o-P_o\alpha +2*(P_o\alpha) \\1=P_o\alpha +P_o[/tex3]

Vamos determinar a massa molar da mistura:

[tex3]d=\frac{P*MM}{R*T}\\MM=173,75g/mol[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]d=\frac{P*MM}{R*T}\\MM=173,75g/mol[/tex3]

O cálculo da massa molar da mistura será:

[tex3]MM=\frac{m_{mistura}}{n_{total}}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]MM=\frac{m_{mistura}}{n_{total}}[/tex3]

Porém, pelo princípio de Lavoisier, a massa inicial (só do pentacloreto) é igual a massa final da mistura. Assim:

[tex3]173,75g/mol=\frac{n*(208,5g/mol)}{n*(1+\alpha )}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]173,75g/mol=\frac{n*(208,5g/mol)}{n*(1+\alpha )}[/tex3]

(Pra achar essa relação molar do número total de mols, basta pegar o procedimento que fizemos com as pressões parciais e substituir pelo número de mols. Como as grandezas são diretamente proporcionais, não há problema em fazer isso). Assim, resolvendo a equação de cima:

[tex3]\alpha =0,2[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\alpha =0,2[/tex3]

Encontrando a pressão inicial:

[tex3]1=P_o+0,2P_o\\P_o=0,833atm[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]1=P_o+0,2P_o\\P_o=0,833atm[/tex3]