Suponha que os gases CO2, CO e O2 emitidos por uma indústria...

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Q2892742 Química
Suponha que os gases CO2, CO e O2 emitidos por uma indústria tenham porcentagens volumétricas iguais a 12%, 1,5% e 3,0%, respectivamente, e considere que o valor da constante de equilíbrio (KP) para a reação 2 CO2 (g) ⥩ 2 CO (g) + O2 (g) seja 1,00 × 10-3 .

Com base nesses dados, assinale a opção em que se descreve corretamente esse sistema nas condições estabelecidas.
Alternativas

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Alternativa Correta: B - A reação não está em equilíbrio e, para que este seja alcançado, a concentração de CO2 deve diminuir e(ou) as de CO e O2 devem aumentar.

Tema Central da Questão: A questão aborda conceitos de Cinética Química e Equilíbrio Químico, essenciais para entender como as reações químicas se comportam e se ajustam em condições específicas. Esses conceitos são básicos para analisar como as condições de um sistema podem se alterar até atingir o equilíbrio.

Resumo Teórico: Em um sistema em equilíbrio químico, a taxa de formação dos produtos é igual à taxa de reformação dos reagentes, o que significa que as concentrações dos reagentes e produtos permanecem constantes ao longo do tempo. O Princípio de Le Chatelier ajuda a prever a direção na qual o equilíbrio se deslocará quando ocorrem alterações nas condições do sistema, como concentração, pressão ou temperatura.

A constante de equilíbrio KP é determinada pela razão entre as pressões parciais (ou concentrações) dos produtos e dos reagentes elevados aos seus respectivos coeficientes estequiométricos. No caso da reação dada, temos:

KP = (PCO)² * PO2 / (PCO2

Justificativa da Alternativa Correta: Para resolver a questão, é necessário calcular o valor atual do quociente de reação, QP, usando as porcentagens volumétricas fornecidas, e comparar com KP:

QP = (1,5%² * 3,0%) / (12%²) = (0,0225 * 0,03) / 0,0144 = 0,00046875

Como QP < KP (0,00046875 < 0,001), o sistema não está em equilíbrio. Para atingir o equilíbrio, é necessário que a concentração de CO2 diminua e(ou) as de CO e O2 aumentem, como descrito na alternativa B.

Análise das Alternativas Incorretas:

A: Esta opção sugere que as concentrações de CO e O2 devem diminuir, o que deslocaria o equilíbrio na direção errada, aumentando QP ainda mais acima de KP.

C: A aeração do sistema não necessariamente levaria o sistema ao equilíbrio desejado, mas poderia alterar pressões parciais de forma não controlada.

D: A reação não está em equilíbrio, e a questão do aquecimento global não é diretamente abordada pela cinética ou equilíbrio químico, tornando essa afirmação inadequada.

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