PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 54 da Santa Casa 2025
Para o estudo de equilíbrio reacional foram realizados, separadamente, os experimentos 1, 2, 3 e 4, com reações químicas no estado gasoso em sistemas fechados. As condições experimentais são apresentadas na tabela.
| Condições do equilíbrio I | Condições do equilíbrio II |
|---|---|
| \text{V} = 10\text{ L} \text{T} = 125\ ^\circ\text{C} \text{P} = 1{,}0\text{ atm} |
\text{V} = 2\text{ L} \text{T} = 125\ ^\circ\text{C} \text{P} = 5{,}0\text{ atm} |
As reações químicas dos experimentos são representadas nas equações a seguir:
| Experimento | Equação da reação química |
|---|---|
| 1 | \ce{NH3 (g) + CH4 (g) <=> HCN (g) + 3H2 (g)} |
| 2 | \ce{2HCN (g) + 6H2O (g) <=> 2NH3 (g) + 2CH4 (g) + 3O2 (g)} |
| 3 | \ce{N2 (g) + 3H2 (g) <=> 2NH3 (g)} |
| 4 | \ce{CO2 (g) + H2 (g) <=> CO (g) + H2O (g)} |
Considerando-se separadamente cada um dos experimentos realizados, as reações que tiveram aumento da formação dos produtos ao se passar das condições do equilíbrio I para as condições do equilíbrio II são as dos experimentos
- A2 e 4.
- B1 e 3.
- C3 e 4.
- D2 e 3.
- E1 e 4.
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Resolução comentada
Ao passar do equilíbrio I para o II, a temperatura é a mesma (125 °C), então a constante de equilíbrio não muda. O que muda é a pressão total, que vai de 1,0 atm para 5,0 atm (o volume cai de 10 L para 2 L). Aumentar a pressão desloca o equilíbrio para o lado com menor número de mols de gás. Se os mols são iguais nos dois lados, a pressão não desloca o equilíbrio.
Contando os mols gasosos em cada experimento:
- \ce{NH3 + CH4 <=> HCN + 3H2}: reagentes 1+1=2 mol; produtos 1+3=4 mol. O aumento de pressão favorece os reagentes, então a formação de produtos diminui.
- \ce{2HCN + 6H2O <=> 2NH3 + 2CH4 + 3O2}: reagentes 2+6=8 mol; produtos 2+2+3=7 mol. O aumento de pressão favorece os produtos, então a formação de produtos aumenta.
- \ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3}: reagentes 1+3=4 mol; produtos 2 mol. O aumento de pressão favorece os produtos, então a formação de produtos aumenta.
- \ce{CO2 + H2 <=> CO + H2O}: 2 mol de cada lado. A pressão não desloca o equilíbrio.
Portanto, só os experimentos 2 e 3 têm aumento na formação de produtos.
Alternativa D.
Pegadinha: O experimento 2 parece indiferente à pressão, mas tem 8 mol de reagentes e 7 mol de produtos, e essa pequena diferença desloca o equilíbrio; o experimento 4 é o que realmente não muda.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Ainclui o experimento 4, que tem mesmo número de mols gasosos nos dois lados e não é afetado pela pressão.
- Binclui o experimento 1, em que o aumento de pressão desloca o equilíbrio para os reagentes (2 mol contra 4 mol), e omite o 2.
- Cinclui o experimento 4, que não sofre deslocamento, e omite o 2.
- Ecombina o experimento 1, que se desloca para os reagentes, com o 4, que não se desloca.
Assunto: Deslocamento de equilíbrio (Le Chatelier).
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Fonte: Santa Casa 2025 · Conhecimentos Gerais. Prova oficial ↗