Considere o equilíbrio gasoso N2O4(g) ? 2 NO2(g). Num recipiente a T constante há inicialmente 0,800 atm de…
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
Considere o equilíbrio gasoso N2O4(g) ? 2 NO2(g). Num recipiente a T constante há inicialmente 0,800 atm de N2O4 e 0 atm de NO2. Dado Kp = 0,180, calcule as pressões parciais de N2O4 e NO2 no equilíbrio (atm).
- A) A pressão de N2O4 no equilíbrio será menor que 0,200 atm.
- B) A pressão de NO2 será maior que a de N2O4 no equilíbrio.
- C) As pressões no equilíbrio são ambas 0,800 atm.
- D) Kp para essa reação é 0,1, não 0,180.
- E) P(NO2) = 0,338 atm; P(N2O4) = 0,631 atm (aprox.).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Monte a tabela de equilíbrio. Se x é a queda de pressão de N2O4, então no equilíbrio P(N2O4) = 0,800 - x e P(NO2) = 2x, pois cada 1 atm de N2O4 consumido produz 2 atm de NO2. Passo 2: Escreva a expressão de Kp: Kp = P(NO2)^2 / P(N2O4) = (2x)^2 / (0,800 - x) = 4x^2 / (0,800 - x). Passo 3: Substitua Kp = 0,180 e resolva: 4x^2 = 0,180 (0,800 - x), que gera 4x^2 + 0,180x - 0,144 = 0. Pela fórmula de Bhaskara, x = (-0,180 + raiz de 2,3364) / 8, o que dá x ≈ 0,1686 atm. Passo 4: Calcule as pressões de equilíbrio. P(NO2) = 2x ≈ 0,337 atm e P(N2O4) = 0,800 - 0,1686 ≈ 0,631 atm. Passo 5: Confira: (0,337)^2 / 0,631 ≈ 0,180, que coincide com o Kp dado. Passo 6: Comparação com o gabarito: a alternativa E está correta e coincide com o resultado obtido. A alternativa A está errada porque a pressão de N2O4 no equilíbrio é cerca de 0,631 atm, bem maior que 0,200 atm. A alternativa B está errada porque o NO2 (0,337 atm) é menor que o N2O4 (0,631 atm), já que o Kp baixo indica que o equilíbrio favorece os reagentes. A alternativa C está errada porque o N2O4 se decompõe parcialmente, então sua pressão cai de 0,800 atm. A alternativa D está errada porque o enunciado dá Kp = 0,180, e não 0,1.
💡 Dica: Utilize a expressão de Kp para equilibrar as pressões parciais.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que quase todo o N2O4 se decompõe, ou faz a conta de forma errada e subestima a pressão restante de N2O4. Ele não percebe que apenas cerca de 0,17 atm são consumidos.
O aluno acredita que, por ser produto, o NO2 deve ficar em maior pressão. Ele ignora que um Kp pequeno (0,180) indica que o equilíbrio favorece o reagente N2O4.
Por que engana: O aluno pode confundir as pressões parciais no equilíbrio, calculando valores incorretos para N2O4 e NO2.
O aluno pensa que, como nada aparece nas pressões iniciais de NO2, o sistema permanece parado e as pressões não mudam. Ele não entende que o equilíbrio dinâmico envolve reação parcial do reagente.
O aluno lê mal o enunciado e confunde o valor dado de Kp (0,180) com outro número. A alternativa afirma algo que não consta nos dados da questão.
Se x é a dissociação: P_N2O4=0,800-x; P_NO2=2x. Kp=(2x)^2/(0,800-x)=0,18 ? 4x^2=0,18(0,800-x). Resolvendo 4x^2+0,18x-0,144=0 dá x˜0,169 ? P_NO2=2x˜0,338 atm; P_N2O4˜0,631 atm.
Raio-X da questão
equilíbrio gasoso
avaliacao
cálculo de pressões parciais · equilíbrio químico
Revisar a lei de ação das massas e cálculos de equilíbrio químico.
O aluno pode confundir as pressões parciais no equilíbrio, calculando valores incorretos para N2O4 e NO2.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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