PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 41 (1º exame) da UERJ 2012

1º exame · Ciências da Natureza e Matemática · Química: Deslocamento de equilíbrio (Le Chatelier)

O monóxido de carbono, formado na combustão incompleta em motores automotivos, é um gás extremamente tóxico. A fim de reduzir sua descarga na atmosfera, as fábricas de automóveis passaram a instalar catalisadores contendo metais de transição, como o níquel, na saída dos motores.

Observe a equação química que descreve o processo de degradação catalítica do monóxido de carbono:

\ce{2 CO (g) + O2 (g) <=>[Ni] 2 CO2 (g)} \qquad \Delta\text{H} = - 283\ \text{kJ.mol}^{-1}

Com o objetivo de deslocar o equilíbrio dessa reação, visando a intensificar a degradação catalítica do monóxido de carbono, a alteração mais eficiente é:

  1. A
    reduzir a quantidade de catalisador
  2. B
    reduzir a concentração de oxigênio
  3. C
    aumentar a temperatura
  4. D
    aumentar a pressão
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Resolução comentada

Para intensificar a degradação do CO, o equilíbrio precisa ser deslocado para a direita, no sentido de formar \ce{CO2}. Pelo princípio de Le Chatelier, o sistema reage a uma perturbação tentando minimizá-la. Vamos testar cada alteração:

  1. Catalisador: acelera a reação nos dois sentidos, mas não desloca o equilíbrio. Reduzir sua quantidade apenas deixa a reação mais lenta.
  2. Concentração de \ce{O2}: \ce{O2} é reagente. Reduzi-lo faz o equilíbrio deslocar para a esquerda, para repor o \ce{O2}, o que diminui a degradação do CO.
  3. Temperatura: como \Delta H < 0, a reação direta é exotérmica. Aumentar a temperatura favorece o sentido endotérmico, que é o inverso, deslocando o equilíbrio para a esquerda.
  4. Pressão: contando os mols de gás, o lado dos reagentes tem 2 + 1 = 3 mol e o lado dos produtos tem 2 mol. Aumentar a pressão desloca o equilíbrio para o lado de menor volume (menos mols de gás), ou seja, para a direita, formando mais \ce{CO2}.

Portanto, só o aumento da pressão favorece a degradação do CO.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ao catalisador altera só a velocidade da reação, não desloca o equilíbrio, e reduzi-lo não favorece os produtos.
  • Breduzir a concentração de um reagente (\ce{O2}) desloca o equilíbrio para a esquerda, formando menos \ce{CO2}.
  • Ca reação direta é exotérmica (\Delta H<0); aquecer favorece o sentido inverso.

Assunto: Deslocamento de equilíbrio (Le Chatelier).

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Ver como caiu na prova Questão 41 no caderno 1º Exame de Qualificação da UERJ 2012

Fonte: UERJ 2012 · 1º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗