Certas quantidades de água comum (H2O) e de água deuterada (D2O) – água que contém átomos de deutério em lugar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Certas quantidades de água comum (H2O) e de água deuterada (D2O) – água que contém átomos de deutério em lugar de átomos de hidrogênio – foram misturadas. Ocorreu a troca de átomos de hidrogênio e de deutério, formando-se moléculas de HDO e estabelecendo-se o equilíbrio (estado I). A constante de equilíbrio, nos estados I e II, tem, respectivamente, os valores [FUVEST 2008 - Questão 23] FUVEST - 2008
- A) 0,080 e 0,25
- B) 4,0 e 4,0
- C) 6,6 e 4,0
- D) 4,0 e 12
- E) 6,6 e 6,6
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A reação de troca entre H2O e D2O é H2O + D2O ⇌ 2 HDO. Pela lei da ação das massas, a constante de equilíbrio é Kc = (concentração de HDO)^2 / (concentração de H2O x concentração de D2O), com o HDO elevado ao quadrado por causa do coeficiente 2 na equação. Passo 2: A constante de equilíbrio depende apenas da temperatura, e não das quantidades iniciais de água comum e de água deuterada que foram misturadas. Como a questão não indica mudança de temperatura entre o estado I e o estado II, o valor de Kc é o mesmo nos dois estados. Passo 3: Ao usar as concentrações de equilíbrio mostradas na figura, aplica-se a expressão de Kc e obtém-se o valor 4,0 para o estado I. Passo 4: Como Kc não muda, o mesmo valor 4,0 vale para o estado II. Passo 5: A alternativa B é a única que apresenta 4,0 nos dois estados, o que é coerente com a constância de Kc. Passo 6: A está errada, pois 0,25 é o inverso de 4 e 0,080 não corresponde a nenhum cálculo válido da constante. Passo 7: C está errada, pois atribui ao estado I um valor diferente de 4,0, o que indica que a constante foi calculada de forma incorreta com as concentrações. Passo 8: D está errada, pois supõe que a constante muda no estado II, multiplicando o valor por 3 sem qualquer base na estequiometria da reação. Passo 9: E está errada, pois, embora iguale os dois estados, usa um valor de 6,6 que não corresponde ao cálculo correto da constante a partir do equilíbrio.
💡 Dica: Analise a reação de equilíbrio e aplique a expressão da constante de equilíbrio.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente inverteu a expressão da constante no estado II, usando a razão entre H2O e D2O sobre HDO ao quadrado, e obteve 0,25, que é o inverso de 4.
Por que engana: Confundir os valores das constantes de equilíbrio nos diferentes estados, aplicando incorretamente a relação entre as concentrações.
Incorreta. Constantes iguais para ambos os estados não são esperadas.
O aluno acredita que a constante de equilíbrio no estado I depende das quantidades iniciais misturadas, e por isso obteve 6,6 em vez de 4,0.
O aluno supõe que a constante muda quando o sistema passa para o estado II e multiplica o valor por 3, sem considerar que a temperatura não mudou e que a constante é a mesma.
O aluno calcula corretamente que os dois estados têm o mesmo valor de K, mas erra a conta ou usa coeficientes errados na expressão, chegando a 6,6.
Raio-X da questão
equilíbrio químico, constante de equilíbrio
avaliacao
constante de equilíbrio · equilíbrio químico
Revisar conceitos de equilíbrio químico e cálculo da constante de equilíbrio.
Confundir os valores das constantes de equilíbrio nos diferentes estados, aplicando incorretamente a relação entre as concentrações.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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