Um reator é carregado com CClX4\ce{CCl4} e aquecido até 700 °C\pu{700 \degree C}, onde ocorre a reação: CClX4(g)C(s)+2ClX2(g)K=0,8 \ce{ CCl4(g) <=> C(s) + 2 Cl2(g) } \quad K = \pu{0,8} No equilíbrio a pressão total é 1,2 atm\pu{1,2 atm}.

Determine a pressão inicial de tetracloreto de carbono.

Gabarito 3F.44

Sendo α\alpha o grau de dissociação, vamos assumir uma pressão PX0\ce{P_{0}} de CClX4\ce{CCl4} no início e fazer as contas a partir daí. Fazendo o quadrinho de equilíbrio(ignora-se o carbono sólido pois sua atividade é 1): CClX4(g)C(s)ClX2(g)inıˊcioPX00reac¸a˜oαPX0+2αPX0finalPX0(1α)2αPX0\begin{matrix}&\ce{CCl4(g)}&\ce{<=>}&\ce{C(s)}&\ce{Cl2(g)} \\ \text{início}&\ce{P_{0}}&&-&0 \\ \text{reação}&\ce{-\alpha P_{0}}&&-&+2\alpha \ce{P_{0}} \\ \text{final}&\ce{P_{0}(1- \alpha)}&&-&2\alpha \ce{P_{0}}\end{matrix} Cálculo de PX0\ce{P_{0}} em função de α\alpha a partir da pressão total: PXtotal=PXCClX4+PXClX2\ce{P_\text{total}}=\ce{P_{\ce{CCl4}}}+\ce{P_{\ce{Cl2}}} 1,2=PX0(1α)+2αPX01,2=\ce{P_{0}(1- \alpha)}+\ce{2\alpha P_{0}} 1,2=PX0(1+α)PX0=1,21+α1,2=\ce{P_{0}(1+\alpha)}\therefore \ce{P_0}=\frac{1,2}{1+\alpha} Cálculo de α\alpha a partir da constante de equilíbrio: K=(PXClX2)X2PXCClX4K=\frac{\ce{(P_{\ce{Cl2}})^{2}}}{\ce{P_{\ce{CCl4}}}} 0,8=(1,22α1+α)21,2(1α)1+α0,8=\frac{(\frac{1,2\cdot2\alpha}{1+\alpha})^{2}}{\frac{1,2\cdot(1-\alpha)}{1+\alpha}} α=0,38\alpha=0,38 Cálculo da pressão inicial: PX0=1,21+α\ce{P_0}=\frac{1,2}{1+\alpha} PX0=1,21+0,380,9 atm\ce{P_{0}}=\frac{1,2}{1+0,38}\approx \boxed{\pu{0,9atm}}