Em um funil de separação, encontram-se, em contato, volumes iguais de duas soluções: uma solução aquosa de I2…

Questão

Em um funil de separação, encontram-se, em contato, volumes iguais de duas soluções: uma solução aquosa de I2, de concentração 0,1 × 10-3 mol/L, e uma solução de I2 em CCl4, de concentração 1,0 × 10-3 mol/L. [IMAGEM] Considere que o valor da constante Kc do equilíbrio I2(aq) ? I2(CCl4) é igual a 100, à temperatura do experimento, para concentrações expressas em mol/L. Assim sendo, o que é correto afirmar a respeito do sistema descrito? [FUVEST 2011 - Questão 33] FUVEST - 2011

1. A) Se o sistema for agitado, o I2 será extraído do CCl4 pela água, até que a concentração de I2 em CCl4 se iguale a zero.
2. B) Se o sistema for agitado, o I2 será extraído da água pelo CCl4, até que a concentração de I2 em água se iguale a zero.
3. C) Mesmo se o sistema não for agitado, a concentração de I2 no CCl4 tenderá a aumentar e a de I2 na água, tenderá a diminuir, até que se atinja um estado de equilíbrio.
4. D) Mesmo se o sistema não for agitado, a concentração de I2 na água tenderá a aumentar e a de I2 no CCl4, tenderá a diminuir, até que se atinja um estado de equilíbrio.
5. E) Quer o sistema seja agitado ou não, ele já se encontra em equilíbrio e não haverá mudança nas concentrações de I2 nas duas fases.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o equilíbrio: I2(aq) está em equilíbrio com I2(CCl4), e a constante Kc = [I2(CCl4)] / [I2(aq)] = 100. Ela mostra a razão entre as concentrações no equilíbrio. Passo 2: Compare a situação inicial com o Kc calculando o quociente Q = [I2(CCl4)] / [I2(aq)] com os valores iniciais: Q = (1,0 x 10^-3) / (0,1 x 10^-3) = 10. Passo 3: Como Q = 10 é menor que Kc = 100, o sistema ainda não está em equilíbrio, e a reação se desloca no sentido de formar mais I2(CCl4), ou seja, o I2 passa da água para o CCl4. Passo 4: Portanto, a concentração de I2 no CCl4 aumenta e a concentração de I2 na água diminui, até que a razão entre elas atinja 100 e o equilíbrio seja estabelecido. Passo 5: Esse processo ocorre por difusão na interface entre as fases, mesmo sem agitação; a agitação apenas acelera o processo, sem alterar o estado final. Passo 6: Analisando as alternativas erradas: A inverte o sentido da extração, pois o I2 não é retirado do CCl4 pela água. B afirma que o CCl4 retira todo o I2 da água, ignorando que o equilíbrio é atingido com I2 ainda presente em ambas as fases. D inverte a variação das concentrações, dizendo que a água ganha I2 quando, na verdade, ela perde. E afirma que o sistema já está em equilíbrio, mas o cálculo de Q mostra que não está, pois Q é diferente de Kc.

💡 Dica: Use a constante de equilíbrio para comparar as concentrações e determinar a direção do equilíbrio.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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