Question

El pentacloruro de fósforo se disocia en tricloruro de fósforo y cloro según el siguiente equilibrio:

PCl_5 (g)↔PCl_3 (g)+Cl_2 (g)

En un recipiente de 2,3 L de capacidad, se introducen 3,7 moles de pentacloruro de fósforo y 4,5 moles de cloro a una temperatura de 372 °C. Calcular las concentraciones de las tres especies en el equilibrio teniendo en cuenta que el valor de Kp a 372 °C es de 2.81

Answer 1

DATOS :

    PCl₅(g) ↔PCl3(g)+Cl2(g)

   V = 2.3 L

    3.7 moles PCl5

   4.5 moles Cl2

   T = 372ºC +273 = 645ºK

    [PCl5] =?

   [Cl2] =?

   [ PCl3 ] =?  en el equilibrio.

   Kp= 2.81

   SOLUCIÓN :

  Para resolver el ejercicio se procede de la siguiente manera :

                            PCl5(g)  ↔ PCl3(g)  + Cl2(g)

moles iniciales:       3.5               0             4.5

moles disociados    -x                +x             +x

moles equilibrio     3.5-x              +x         4.5 +x

  Kp = Kc *(R*T)ⁿ

  Kc = Kp/(R*T)ⁿ= 2.81 /(0.082 L*atm/ºK*mol*645ºK)⁽¹⁺¹⁻¹⁾

 Kc= 0.0531

  Kc = [Cl2]*[PCl3]/[PCl5]

  0.0531 = (4.5 + x )mol/2.3 L * x moles/2.3L /(3.5 -x)moles/2.3L

    0.0531 = ( 4.5 + x)*x/2.3*(3.5 -x)

    x²+4.6221x -0.4274=0

     x= 0.09 mol/L.

  Las concentraciones en el equilibrio son :

 [PCl5] = 1.48 mol/L

  [PCl3] = 0.039mol/L

 [CL2] = 1.99 mol/L.