Química Geral ⇒ (UFRGS 2010) Equilíbrio químico Tópico resolvido

[anastacialina]

Oi, gente? Sup? Poderiam me ajudar aqui, por favor? Eu até que vi umas resoluções mas não entendi muito bem... ah, quando responder poderiam justificar com equações? Só I e II, tá?

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UFRGS 2010 — Observe a reação química que segue.

NO₂ + CO → CO₂ + NO

Nessa reação, apenas o NO2(g) apresenta coloração vermelho-castanha; os demais reagentes e produtos são incolores.
Considere as seguintes informações a respeito dessa reação, que se realiza isotermicamente.

I - Ao se partir de uma mistura equimolar de NO2 e CO, chega-se, após um tempo suficientemente longo, a uma mistura com a mesma coloração a que se chagaria caso se partisse de uma mistura equimolar de CO2 e NO.

II - Ao se partir de uma mistura de dois mols de NO2 e 1 mol de CO, chega-se a uma mistura com a mesma coloração a que se chegaria caso se partisse de uma mistura equimolar dos reagentes.

III - No equilíbrio, as velocidades das reações direta e inversa são iguais e, portanto, a coloração do sistema não mais se altera.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e II.
(E) Apenas I e III.

Resposta

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E

[LucasPinafiMOD]

I) Em uma mistura equimolar de CO2 e NO, você teria no equilíbrio, 1-x de CO2, 1-x de NO, x de NO2 e x de CO:
[tex3]K = \frac{(1-x)(1-x)}{x\cdot x}= \frac{(1-x)^2}{x^2}\Longrightarrow x \sqrt K = 1- x \Longrightarrow x = \frac{1}{1+\sqrt K}[/tex3]
Assim, teremos [tex3]\frac{1}{1+\sqrt K }[/tex3] de NO2 e CO e [tex3]\frac{\sqrt K}{1+\sqrt K}[/tex3] de CO2 e NO.
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Já em uma mistura equimolar de NO2 e CO, teríamos no equilíbrio, 1-x de NO2, 1-x de CO, x de CO2 e x de NO. Logo:
[tex3]K = \frac{x^2}{(1-x)^2} \Longrightarrow \sqrt K - x\sqrt K = x \Longrightarrow x = \frac{\sqrt K }{\sqrt K +1}[/tex3]
Ou seja, você tem novamente [tex3]\frac{\sqrt K}{\sqrt K +1}[/tex3] de CO2 e NO e [tex3]\frac{1}{\sqrt K + 1}[/tex3] de CO e NO2.
------
Como o número de mols das substâncias são os mesmos nos dois casos, a coloração será exatamente a mesma. Faça o mesmo para o item II).

[CogitoErgoGre]

Oii anastacia, tudo bom?

então, acho que da pra entender a questão só a partir de alguns conceitos de equilibrio e o que a questão nos diz;
segundo a reação de equilibrio dada, temos:

NO₂ + CO ~ CO₂ + NO
(entenda o ~ como uma setinha para os dois lados kk)

O que é importante notar, é que temos reagentes e produtos equimolares (ou seja, um mol de cada um dos reagentes se combinam para formar um mol de cada um dos produtos). Ainda, a questão também diz que "Nessa reação, apenas o NO2(g) apresenta coloração vermelho-castanha; os demais reagentes e produtos são incolores." - ou seja, partindo-se dos reagentes, havera formação de produto, tornando o vermelho mais claro (uma vez que a concentração inicial do NO2 vai diminuir).

Agora, por afirmativa:

I) correta; a idéia é que o equilibrio é um estado definido pela concentração inicial de reagentes, sendo alcançado quando os reagentes formam produtos na mesma velocidade com que os produtor se combinam formando os reagentes de volta; pode-se interpretar como se fossem duas reações:

NO₂ + CO → CO₂ + NO (reação direta)
CO₂ + NO → NO₂ + CO (reação inversa)

observe que em ambas, partindo-se de 1 mol de ambos os reagente ou 1 mol de ambos os produtos, por serem todas proporcionais, se chegará ao mesmo ponto de equilibrio que também resulta em "mesma coloração".



II)errada; como temos uma proporção de um mol reagindo com um mol, ao reagir dois mols de NO2 com apenas 1 de CO, teremos uma sobra de 1 mol de NO2 (que é justamente responsável pela coloração avermelhada), o que resultará em coloração diferente de uma reação equimolar.




Espero ter ajudado, qualquer coisa só falar

[anastacialina]

@LucasPinafiMOD, obrigada! ♥♥♥
@CogitoErgoGre, obrigada! ♥♥♥
Às vezes eu gosto de equações pois quero ver como seria um caso genérico com equações, pois isso a minha relutância (nesse exercício) em resolver só com a teoria. Mas de qualquer jeito ajudou e até complementou meu saber, Cogito. ☺

[CogitoErgoGre]

Então, quando terminei de escrever a resposta e fui mandar que eu vi que o saudoso LucasPinafi já tinha respondido, daí fiquei com dó de apagar e mandei kkk
Mas prazer ajudar de qualquer forma

[LucasPinafiMOD]

Então, quando terminei de escrever a resposta e fui mandar que eu vi que o saudoso LucasPinafi já tinha respondido, daí fiquei com dó de apagar e mandei kkk
Mas prazer ajudar de qualquer forma

kkkkk nao sabia que eu sou saudoso... tmj