Para o equilíbrio heterogêneo CaCO3(s) ? CaO(s) + CO2(g) em um forno, explique como o aumento da pressão…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Para o equilíbrio heterogêneo CaCO3(s) ? CaO(s) + CO2(g) em um forno, explique como o aumento da pressão parcial de CO2 (pCO2) afeta a conversão de CaCO3. A reação é reversível?
- A) Aumentar pCO2 favorece sempre a formação de CaO.
- B) Aumento de pCO2 não tem efeito na conversão do CaCO3.
- C) Aumentar pCO2 sempre aumenta a taxa de conversão do CaCO3.
- D) A reação é irreversível, pois CaO e CO2 não podem se recombinar.
- E) Aumentar pCO2 reduz a conversão (desloca p/ formação de CaCO3); a reação é reversível em função de pCO2 e T.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o sistema. CaCO3(s) em equilibrio com CaO(s) e CO2(g) e um equilibrio heterogeneo: os solidos tem atividade igual a 1 e so o CO2 entra na expressao da constante, de modo que Kp = pCO2. Passo 2: Interprete o significado de Kp. Em uma temperatura fixa, Kp e constante, logo existe uma pressao de CO2 de equilibrio bem definida. Passo 3: Analise o efeito do aumento de pCO2. Se a pressao de CO2 for aumentada acima do valor de equilibrio, o sistema reage para consumir o excesso de CO2, o que desloca o equilibrio no sentido de formacao de CaCO3 (regra de Le Chatelier). Assim, a conversao de CaCO3 em CaO diminui. Passo 4: Avalie a reversibilidade. A reacao e reversivel: CaO e CO2 podem se recombinar formando CaCO3, como mostra o proprio deslocamento do equilibrio. Alem disso, a pressao de equilibrio depende da temperatura, por isso o comportamento depende de pCO2 e T. Passo 5: Compare as alternativas. A esta errada porque o aumento de CO2 desloca o equilibrio para o lado do CaCO3, e nao para o CaO. B esta errada porque o CO2, mesmo sendo gas, participa diretamente da constante de equilibrio e afeta o deslocamento. C esta errada porque a pressao altera a posicao do equilibrio, e nao a velocidade de conversao que o enunciado descreve; alem disso, aumentar pCO2 desfavorece a conversao. D esta errada porque a reacao e reversivel, pois CaO e CO2 podem se recombinar. Conclusao: a alternativa correta e a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere o princípio de Le Chatelier ao analisar a pressão.
Alternativa por alternativa
O aluno interpreta que mais CO2 empurra o equilibrio para os produtos, sem perceber que o CO2 e um produto e que aumentar um produto desloca o equilibrio para os reagentes.
O aluno acredita que, por o CO2 ser um gas e o CaCO3 e o CaO serem solidos, a pressao nao influencia o sistema, ignorando que o CO2 faz parte da expressao da constante de equilibrio.
O aluno confunde a posicao do equilibrio com a velocidade da reacao e supoe que mais gas acelera a conversao do CaCO3, quando na verdade o excesso de CO2 desloca o equilibrio para o sentido de formacao do carbonato.
Por que engana: Confundir o efeito do aumento da pressão parcial de CO2, acreditando que sempre favorece a formação de produtos.
O aluno aplica a intuicao do dia a dia de que um gas que escapa do sistema nao pode voltar, concluindo que a decomposicao termica e irreversivel, quando o CO2 pode se recombinar com o CaO formando CaCO3.
Pela Lei de Le Chatelier, aumento de pCO2 desloca o equilíbrio para o reagente (CaCO3). O equilíbrio heterogêneo tem Kp = pCO2; assim, se CO2 não for removido e T for adequada, a reação pode inverter.
Raio-X da questão
equilíbrio químico
avaliacao
equilíbrio químico · reações reversíveis
Revisar os princípios do equilíbrio químico e a influência da pressão nas reações.
Confundir o efeito do aumento da pressão parcial de CO2, acreditando que sempre favorece a formação de produtos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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