A reação de formação de trióxido de enxofre em baixas pressões é: 2 SO2(g) + O2(g) ? 2 SO3(g), com ?H = -198…
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
A reação de formação de trióxido de enxofre em baixas pressões é: 2 SO2(g) + O2(g) ? 2 SO3(g), com ?H = -198 kJ·mol-1 (exotérmica). Explique se essa reação é reversível e preveja o efeito de um aumento de temperatura no equilíbrio, justificando termodinamicamente.
- A) O aumento de temperatura desloca o equilíbrio para a direita, aumentando SO3.
- B) A reação é irreversível devido ao ?H positivo.
- C) Reações exotérmicas não podem se inverter sob nenhuma circunstância.
- D) A reação não é uma equação de equilíbrio.
- E) Reversível; aumento de temperatura desloca o equilíbrio para a esquerda (menos SO3).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A seta dupla na equação (representada aqui por '?') indica que a reação é reversível: os reagentes SO2 e O2 formam SO3, e o SO3 pode se decompor de volta em SO2 e O2. Logo, a reação ocorre nos dois sentidos até atingir o equilíbrio químico.
- Como a variação de entalpia informada é ?H = -198 kJ·mol-1, a reação direta libera calor, ou seja, é exotérmica. Pelo princípio de Le Chatelier, o calor pode ser visto como um 'produto' da reação direta: 2 SO2(g) + O2(g) ? 2 SO3(g) + calor.
- Ao aumentar a temperatura, o sistema tende a consumir o calor adicionado para se reequilibrar. Isso favorece o sentido endotérmico, que é o sentido inverso (decomposição do SO3). Assim, o equilíbrio se desloca para a esquerda e a quantidade de SO3 diminui. Termodinamicamente, o aumento de T reduz a constante de equilíbrio K de uma reação exotérmica.
- Análise das demais alternativas. A) está errada porque o aumento de temperatura desloca o equilíbrio para a esquerda, e não para a direita, em reação exotérmica. B) está errada porque ?H negativo (e não positivo) indica reação exotérmica, e toda reação em equilíbrio é reversível. C) está errada porque reações exotérmicas podem se inverter; a inversão é apenas endotérmica. D) está errada porque a equação com seta dupla é, justamente, uma equação de equilíbrio.
- Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere o princípio de Le Chatelier e a natureza exotérmica da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que aumentar a temperatura sempre favorece a formação do produto, confundindo o efeito térmico com o de aumento de concentração de reagentes.
Por que engana: Confundir o efeito do aumento de temperatura em reações exotérmicas, pensando que sempre desloca o equilíbrio para a direita.
O aluno interpreta o sinal negativo de ?H como se fosse positivo e associa a irreversibilidade a alguma variação de entalpia, o que não tem relação com a reversibilidade.
O aluno acredita que a exotermia impede a reação inversa, quando na verdade a reação inversa é apenas endotérmica e ocorre normalmente.
O aluno não reconhece a seta dupla como indicativo de equilíbrio químico e supõe que só equações com setas simples representam equilíbrio.
A equação escrita é uma reação de equilíbrio (?), portanto reversível. Pelo princípio de Le Chatelier, aquecer um sistema exotérmico é equivalente a adicionar produto térmico, deslocando o equilíbrio para os reagentes (sentido endotérmico) para absorver calor.
Raio-X da questão
equilíbrio químico
avaliacao
equilíbrio químico · reações exotérmicas
Revisar os princípios do equilíbrio químico e a influência da temperatura nas reações exotérmicas.
Confundir o efeito do aumento de temperatura em reações exotérmicas, pensando que sempre desloca o equilíbrio para a direita.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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