Exercício 5.2 - Equilíbrio químico · Exame Nacional Física e Química A 1.ª fase 2021

5. O pentacloreto de fósforo, $\text{PCl}_5$, pode decompor-se, em fase gasosa, originando tricloreto de fósforo, $\text{PCl}_3$, e cloro, $\text{Cl}_2$. Esta reação pode ser traduzida por

$$\text{PCl}_5\text{(g)} \rightleftharpoons \text{PCl}_3\text{(g)} + \text{Cl}_2\text{(g)}$$

Um reator de volume variável contém, inicialmente, apenas $3{,}00\text{ mol}$ de $\text{PCl}_5\text{ (g)}$ e $0{,}80\text{ mol}$ de $\text{PCl}_3\text{ (g)}$.

O sistema atinge o equilíbrio à temperatura $T$. Considere que o volume do reator é $2{,}5\text{ dm}^3$ e que não reagiu $90\%$ da quantidade inicial de $\text{PCl}_5\text{ (g)}$.

5.2.1.

Determine a constante de equilíbrio, $K_c$, da reação de decomposição considerada, à temperatura $T$.

Apresente todos os cálculos efetuados.

5.2.2.

Considere que, estando o sistema em equilíbrio, se provoca uma diminuição do volume do reator, à temperatura $T$.

Preveja, fundamentando, como variará a quantidade de $\text{PCl}_5$.

Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.