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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 72 da FUVEST 2004

1ª fase · Ciências da Natureza · Química: Constante de equilíbrio (Kc e Kp)

A reação de esterificação do ácido etanóico com etanol apresenta constante de equilíbrio igual a 4, à temperatura ambiente. Abaixo estão indicadas cinco situações, dentre as quais apenas uma é compatível com a reação, considerando-se que a composição final é a de equilíbrio. Qual alternativa representa, nessa temperatura, a reação de esterificação citada?

Modelos moleculares de preenchimento de espaço para X (ácido etanoico), Y (etanol), Z (acetato de etila) e W (água), acompanhados de legenda: círculo pequeno vazio = hidrogênio, círculo médio vazio = carbono e círculo médio preenchido = oxigênio.

Composição inicial em mols Composição final em mols
X Y Z W X Y Z W
a) 6 6 0 0 2 2 4 4
b) 6 5 0 0 4 3 2 2
c) 4 5 0 0 2 3 2 2
d) 3 3 1 0 1 1 3 2
e) 0 0 6 6 3 3 3 3

As alternativas estão no enunciado, acima.

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
  5. E
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Resolução comentada

A reação é \ce{CH3COOH + C2H5OH <=> CH3COOC2H5 + H2O}, e K = \dfrac{[Z][W]}{[X][Y]} = 4. Como todas as substâncias têm coeficiente 1 e o volume V é o mesmo no numerador e no denominador, ele se cancela, e dá para usar os mols diretamente.

Para cada situação, o critério é duplo: a estequiometria precisa ser respeitada (X e Y consumidos na mesma quantidade em que Z e W se formam) e K precisa valer 4 na composição final.

  1. a) Estequiometria: 6→2 gasta 4 de X e 4 de Y, forma 4 de Z e 4 de W. Confere. K = \dfrac{4\cdot 4}{2\cdot 2} = 4. Confere.
  2. b) Y gasta 2, mas X gasta 2 e Z forma 2: confere. K = \dfrac{2\cdot2}{4\cdot3} = \dfrac13. Não.
  3. c) K = \dfrac{2\cdot2}{2\cdot3} = \dfrac23. Não.
  4. d) Z vai de 1 a 3 (forma 2), mas W vai de 0 a 2 e X gasta 2: estequiometria ok. K = \dfrac{3\cdot2}{1\cdot1} = 6. Não.
  5. e) Estequiometria ok (consome 3 de Z e W). K = \dfrac{3\cdot3}{3\cdot3} = 1. Não.

Só a situação a) satisfaz as duas condições.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BEstequiometria correta, mas K = 4/12 = 1/3, não 4.
  • CK = 4/6 = 2/3, diferente de 4.
  • DK = 6/1 = 6, diferente de 4.
  • EK = 9/9 = 1, diferente de 4.

Assuntos: Constante de equilíbrio (Kc e Kp), Esterificação, hidrólise e transesterificação.

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Fonte: FUVEST 2004. Prova oficial ↗