Questão 10

ITA 2019

Química

(ITA - 2019 - 2ª FASE)

Considere a reação genérica 2A(g) $leftrightharpoons$ B(g). No instante inicial, apenas o reagente A está presente. Sabendo que a reação direta é exotérmica, construa os gráficos de concentração de cada substância em função do tempo de reação para as seguintes condições:

a) desde o instante inicial até o equilíbrio, na presença e na ausência de catalisador.

b) a partir do equilíbrio inicial, com um rápido aumento da temperatura, até um novo equilíbrio.

c) a partir do equilíbrio inicial, com um rápido aumento da pressão, até um novo equilíbrio.

d) a partir do equilíbrio inicial, com a remoção rápida de 50% do produto B, até um novo equilíbrio.

Gabarito:

Resolução:

$left ( igtriangleup H < 0 ight )$

$2A ightleftharpoons B$ $K_{c} = frac{x}{left ( n - 2x ight )^{2}}$

$I$ $n$ $0$

$R/P$ $- 2x$ $+x$

$F$ $n - 2x$ $x$

a) Catalisadores não alteram o ponto de equilíbrio químico, dado que não há alteração das atividades das espécies A e B envolvidas. Assim:

b) Pelo Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio, no aumento de temperatura, é deslocado para a esquerda, dado que a reação é exotérmica. Assim:

c) Pelo Princípio de Le Chatelier, o aumento de pressão desloca o equilíbrio no sentido da diminuição de volume. O equilíbrio é favorecido para a direita.

A relação $K = frac{z}{y^{2}} = frac{x}{left ( n - 2x ight )^{2}}$ se mantém válida.

d) Quadro reacional:

$2A ightleftharpoons B$

$I$ $n - 2x$ $0,5x$

$R/P$ $- 2y$ $+y$

$F$ $n - 2x - 2y$ $0,5x + y$

A relação

$K = frac{left ( 0,5x + y ight )}{left ( n - 2x-2y ight )^{2}}$ se mantém válida.

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