Sob condições adequadas de temperatura e pressão, ocorre a formação do gás amônia. Assim, em um recipiente de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Sob condições adequadas de temperatura e pressão, ocorre a formação do gás amônia. Assim, em um recipiente de capacidade igual a 10 L, foram colocados 5 mol de gás hidrogênio junto com 2 mol de gás nitrogênio. Ao ser atingido o equilíbrio químico, verificou-se que a concentração do gás amônia produzido era de 0,3 mol/L. Dessa forma, o valor da constante de equilíbrio (Kc) é igual a (Mackenzie 2013)
- A) 1,80·10⁻⁴
- B) 3,00·10⁻²
- C) 6,00·10⁻¹
- D) 3,60·10¹
- E) 1,44·10⁴
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Escreva a equação balanceada da síntese da amônia: N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3. Passo 2: Calcule as concentrações iniciais em mol/L, dividindo a quantidade pelo volume de 10 L. [H2] inicial = 5/10 = 0,5 mol/L e [N2] inicial = 2/10 = 0,2 mol/L. Passo 3: No equilíbrio, [NH3] = 0,3 mol/L. Como o NH3 foi formado a partir de N2 e H2 na proporção 1:3:2, a quantidade de NH3 formada é 0,3 mol/L. Logo, consumiram-se 0,3/2 = 0,15 mol/L de N2 e 3 × 0,15 = 0,45 mol/L de H2. Passo 4: Concentrações no equilíbrio: [N2] = 0,2 − 0,15 = 0,05 mol/L; [H2] = 0,5 − 0,45 = 0,05 mol/L; [NH3] = 0,3 mol/L. Passo 5: Escreva a expressão de Kc com os coeficientes como expoentes: Kc = [NH3]^2 / ([N2] × [H2]^3). Passo 6: Substitua: Kc = (0,3)^2 / (0,05 × 0,05^3) = 0,09 / 0,05^4 = 0,09 / 0,00000625 = 14400 = 1,44·10^4. Passo 7: Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial. Passo 8: Por que as outras estão erradas: A (1,80·10^-4) não corresponde a nenhuma combinação correta das concentrações de equilíbrio; B (3,00·10^-2) e C (6,00·10^-1) resultam de cálculos com valores incorretos ou sem a devida aplicação dos coeficientes; D (3,60·10^1) surge se o coeficiente 3 do H2 for ignorado, pois 0,09 / (0,05 × 0,05) = 36.
💡 Dica: Calcule as concentrações dos reagentes e produtos no equilíbrio e aplique a expressão da constante Kc.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente montou a expressão de Kc de forma invertida ou usou valores de concentração que não são os de equilíbrio, e errou o expoente na potência de 10.
O aluno pode ter usado concentrações sem o cálculo do consumo dos reagentes ou ter feito a divisão com potências erradas, sem aplicar corretamente a estequiometria da reação.
O aluno pode ter tomado a concentração de NH3 como 0,3 mol/L e dividido por valores intermediários incorretos, misturando concentrações iniciais e de equilíbrio.
O aluno ignorou o coeficiente 3 do H2 na expressão de Kc, calculando [H2]^2 em vez de [H2]^3, o que gera 0,09 / (0,05 × 0,05) = 36.
CORRETA. Ao calcular corretamente as concentrações no equilíbrio e aplicar a expressão de Kc para a reação N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g), chega-se ao valor de 1,44·10⁴.
Raio-X da questão
equilibrio quimico constante Kc
avaliacao
reacoes quimicas e mols · concentracao molar
estude equilibrio quimico e calculo da constante de equilibrio Kc
Erro comum é calcular a constante Kc usando apenas os dados iniciais, sem considerar as concentrações no equilibrio.
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