No equilíbrio gasoso N2O4(g) ? 2 NO2(g) a 298 K, Kp = 0,80. Se inicialmente PN2O4 = 0,60 atm e PNO2 = 0,40…
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
No equilíbrio gasoso N2O4(g) ? 2 NO2(g) a 298 K, Kp = 0,80. Se inicialmente PN2O4 = 0,60 atm e PNO2 = 0,40 atm, calcule Qp e indique em que direção o sistema evoluirá para atingir o equilíbrio.
- A) A reação é reversível, pois os produtos podem ser reutilizados em novas reações.
- B) Kp da reação é negativo, sinalizando que a direção da reação é oposta ao indicado.
- C) É uma reação endotérmica e por isso é reversível em temperatura ambiente.
- D) Qp = 0,267; a reação se desloca para a direita (formação de NO2).
- E) Os produtos da combustão são menos estáveis que os reagentes, permitindo reversibilidade.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Escreva a expressão do quociente reacional para a reação N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g). Qp = (P_NO2)^2 / P_N2O4. Passo 2: Substitua os valores iniciais dados no enunciado: P_NO2 = 0,40 atm e P_N2O4 = 0,60 atm. Qp = (0,40)^2 / 0,60 = 0,16 / 0,60 = 0,267 (aproximadamente). Passo 3: Compare Qp com Kp. Kp = 0,80 e Qp = 0,267, logo Qp < Kp. Passo 4: Interprete a comparação. Quando Qp < Kp, há proporcionalmente mais reagente (N2O4) do que o equilíbrio exige, então o sistema consome N2O4 e forma NO2 até atingir Kp. Assim, a reação se desloca para a direita, no sentido de formação de NO2. Passo 5: Verifique as alternativas erradas. A: a reversibilidade não depende de os produtos serem reaproveitados, e a afirmação não calcula Qp nem indica direção. B: Kp é uma constante de equilíbrio positiva, pois é razão de pressões parciais elevadas a potências positivas, e a direção do deslocamento é dada por Qp em relação a Kp. C: o enunciado não informa a variação de entalpia, então não há base para classificar a reação como endotérmica, e reversibilidade não decorre disso. E: a afirmação trata de combustão, que não aparece na questão, e não responde ao cálculo de Qp. Conclusão: Qp = 0,267 e o sistema evolui para a direita, confirmando o gabarito D.
💡 Dica: Calcule Qp usando as pressões iniciais e compare com Kp.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde reversibilidade com a possibilidade de reaproveitar os produtos em novas reações, sem usar Qp nem comparar com Kp.
O aluno acredita que a constante de equilíbrio pode ser negativa e que ela define sozinha o sentido da reação, sem comparar com o quociente reacional.
Por que engana: Confundir a relação entre Qp e Kp, levando a uma interpretação errada da direção da reação.
O aluno associa reversibilidade à temperatura ambiente e a uma suposta classificação endotérmica que o enunciado não fornece, usando raciocínio do senso comum.
Qp = (PNO2)^2 / PN2O4 = (0,40)^2 / 0,60 = 0,16/0,60 ˜ 0,267. Como Qp (0,267) < Kp (0,80), o equilíbrio desloca-se no sentido dos produtos (direita).
O aluno entende que produtos menos estáveis que os reagentes tornam a reação reversível, tratando de combustão que não está no enunciado e ignorando o cálculo de Qp.
Raio-X da questão
equilíbrio químico
avaliacao
cálculo de constantes de equilíbrio · cálculo de pressões parciais
Revisar os conceitos de constante de equilíbrio e cálculo de Qp.
Confundir a relação entre Qp e Kp, levando a uma interpretação errada da direção da reação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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