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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 77 (1º semestre) da UFG 2014

1º semestre · Química: Constante de equilíbrio (Kc e Kp)

Um reator com capacidade de 10 L foi preenchido com 30 mols de \ce{PCl5(s)} e aquecido a 60 °C. Após o período de cinco horas, verificou-se a decomposição de 80% do sólido em \ce{PCl3(s)} e \ce{Cl2(g)}, atingindo as condições de equilíbrio químico. Nessas condições, o valor da constante de equilíbrio é, aproximadamente, igual a:

  1. A
    9{,}6\ \text{mol/L}
  2. B
    5{,}8\ \text{mol/L}
  3. C
    4{,}0\ \text{mol/L}
  4. D
    2{,}4\ \text{mol/L}
  5. E
    0{,}6\ \text{mol/L}
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Resolução comentada

O enunciado traz \ce{PCl5} e \ce{PCl3} como sólidos e \ce{Cl2} como gás. Na constante de equilíbrio entram só gases e soluções, porque a concentração de um sólido puro é constante e já está embutida em K.

A reação é:

\ce{PCl5(s) <=> PCl3(s) + Cl2(g)}

Portanto, K_c = [\ce{Cl2}].

  1. Quantidade decomposta de \ce{PCl5}: 0{,}8 \times 30 = 24\ \text{mol}.
  2. A proporção é 1:1:1, então se formam 24\ \text{mol} de \ce{Cl2}.
  3. Concentração no reator de 10\ \text{L}: [\ce{Cl2}] = \dfrac{24}{10} = 2{,}4\ \text{mol/L}.

Como K_c = [\ce{Cl2}], temos K_c = 2{,}4\ \text{mol/L}.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa E engana quem usa a concentração do \ce{PCl5} restante (6 mol/10 L), esquecendo que sólidos não entram na expressão de K_c.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AMultiplica 24 mol por 0,4 ou faz outra conta sem sentido; não corresponde a [\ce{Cl2}] no equilíbrio.
  • BInclui o \ce{PCl5} restante no cálculo de K, tratando-o como se participasse da expressão, o que não ocorre para sólidos.
  • CValor sem base na estequiometria; não resulta de 24\ \text{mol}/10\ \text{L}.
  • EUsa só os 6 mol de \ce{PCl5} restantes (6/10), que é sólido e não entra em K.

Assunto: Constante de equilíbrio (Kc e Kp).

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Ver como caiu na prova Questão 77 no caderno 1ª etapa da UFG 2014

Fonte: UFG 2014 · 1º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗