O ácido fluorídrico (HF(aq.)) é utilizado na gravação de vid...
O ácido fluorídrico (HF(aq.)) é utilizado na gravação de vidro, pois esse composto reage com o SiO2 segundo as seguintes reações:
SiO2(s) + 4HF(aq.) → SiF4(g) + 2H2O(l) (Equação I)
SiO2(s) + 6HF(aq.) → H2[SiF6](aq.) + 2H2O(l) (Equação II)
Devido à toxidez do SiF4(g), qual das ações a seguir poderia evitar a formação desse composto no processo descrito?
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Alternativa Correta: D - Aumentar a concentração de HF(aq.)
Explanação do Tema Central:
A questão aborda o equilíbrio químico em reações envolvendo o ácido fluorídrico (HF) e o dióxido de silício (SiO2). Esse equilíbrio é relevante para processos industriais, como a gravação de vidro, onde o controle dos produtos formados é essencial para evitar a produção de compostos tóxicos, como o SiF4(g).
Conceitos Teóricos:
Em um sistema em equilíbrio químico, a taxa de formação dos produtos é igual à taxa de decomposição dos reagentes. Alterações nas condições do sistema, como concentração, pressão e temperatura, podem deslocar o equilíbrio conforme o Princípio de Le Chatelier. Este princípio afirma que, quando um sistema em equilíbrio é perturbado, ele se ajusta para minimizar essa perturbação (Brown, Theodore L., et al. "Química: A Ciência Central").
Justificativa para a Alternativa Correta:
Para evitar a formação de SiF4(g), que é tóxico, devemos deslocar o equilíbrio da Equação I para a Equação II. Aumentar a concentração de HF(aq.) favorece a formação de H2[SiF6](aq.), conforme a Equação II. Esta abordagem reduz a formação de SiF4(g) porque a maior disponibilidade de HF(aq.) move o equilíbrio para a reação que consome mais HF (Equação II), reduzindo a formação de SiF4(g).
Análise das Alternativas Incorretas:
- A - Diminuir a pressão do sistema: Não afeta diretamente o equilíbrio entre as reações mencionadas, pois ambas envolvem mudanças de estado físico que não são influenciadas por pressão em soluções aquosas.
- B - Retirar água do sistema: A água é um produto de ambas as reações, e a sua remoção não favorece a Equação II em relação à Equação I.
- C - Aumentar a quantidade de SiO2(s): Aumentar o SiO2 não favorece especificamente a Equação II sobre a Equação I.
- E - Adicionar base ao sistema: Adicionar uma base pode alterar o pH, mas não influencia diretamente o equilíbrio entre as duas equações para reduzir a formação de SiF4(g).
Utilizando essas estratégias e entendendo o Princípio de Le Chatelier, você pode gerenciar os equilíbrios químicos de forma mais eficaz em processos industriais e laboratoriais.
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Comentários
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Gabarito incorreto. O correto seria letra E.
Se aumentarmos a concentração de HF, o equilíbrio tenderia para formar mais produtos, logo teríamos mais SIF4.
Se adicionarmos uma base, ela reagiria com o HF e diminuiria sua concentração. Assim, o equilíbrio retornaria no sentido de "formar" os reagentes, diminuindo a concentração do SiF4.
Qualquer equívoco, apontem.
Gabarito incorreto, mas acho que resposta certa sería letra A, pois quando diminui a pressão desloca para o lado de maior volume, ou o lado que tem maior número de mols.
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