Um reator de 10 L\pu{10 L} é carregado com 1 atm\pu{1 atm} de gás fosgênio, COClX2\ce{COCl2}. O sistema é aquecido até 1000 K\pu{1000 K} e os equilíbrios são estabelecidos: COClX2(g)CO(g)+ClX2(g)K1=8,0102ClX2(g)2Cl(g)K2=2,5105 \begin{aligned} \ce{ COCl2(g) &<=> CO(g) + Cl2(g) } && K_1 = \pu{8,0e-2} \\ \ce{ Cl2(g) &<=> 2 Cl(g) } && K_2 = \pu{2,5e-5} \end{aligned}

  1. Determine a pressão parcial de ClX2\ce{Cl2} no reservatório.

  2. Determine a pressão parcial de Cl\ce{Cl} no reservatório.

Gabarito 3F.67

Como a segunda constante de equilíbrio é muito pequena, podemos dizer que ela praticamente não influencia na pressão parcial de ClX2\ce{Cl2} então vamos calcular a pressão parcial de ClX2\ce{Cl2} usando apenas a primeira reação:

Fazendo o quadrinho de equilíbrio: COClX2(g)CO(g)ClX2(g)inıˊcio100reac¸a˜ox +x+xfinal1xxx\begin{matrix}&\ce{COCl2(g)}&\ce{<=>}&\ce{CO(g)}&\ce{Cl2(g)} \\ \text{início}&\ce1&&0&0 \\ \text{reação}&-x\ &&+x&+x \\ \text{final}&1-x&&x& x\end{matrix} Cálculo de x a partir da constante de equilíbrio 1: K1=(PXCO)(PXClX2)PXCOClX2K_{1}=\frac{\ce{(P_{\ce{CO}})}\ce{(P_{\ce{Cl2}})}}{\ce{P_{\ce{COCl2}}}} 0,08=x21x0,08=\frac{x^{2}}{1-x} x0,25x\approx \pu{0,25} Cálculo da pressão parcial de ClX2\ce{Cl2}: PXClX2=x\ce{P_{\ce{Cl2}}}=x PXClX2=0,25 atm\boxed{\ce{P_{\ce{Cl2}}}=\pu{0,25atm}} Cálculo da pressão parcial de Cl\ce{Cl} a partir da segunda constante de equilíbrio: K2=(PXCl)X2PXClX2K_{2}=\frac{\ce{(P_{\ce{Cl}})^{2}}}{\ce{P_{\ce{Cl2}}}} 2,5105=(PXCl)20,252,5\cdot10^{-5}=\frac{(\ce{P_{\ce{Cl}}})^{2}}{0,25} PXCl=2,5103 atm\boxed{\ce{P_{\ce{Cl}}}=\pu{2,5e-3atm}}