Em uma planta industrial, o dióxido de enxofre reage com oxigênio para formar trióxido de enxofre em um reator…
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
Em uma planta industrial, o dióxido de enxofre reage com oxigênio para formar trióxido de enxofre em um reator fechado: 2 SO2(g) + O2(g) <=> 2 SO3(g). Para aumentar a velocidade de produção, adiciona-se um catalisador. Após algum tempo, o sistema atinge o equilíbrio químico. Considerando o funcionamento do catalisador e o equilíbrio químico descrito, qual afirmação está correta?
- A) A adição do catalisador modifica a constante de equilíbrio, pois muda a energia necessária para a reação ocorrer.
- B) A adição do catalisador acelera a chegada ao equilíbrio, sem alterar sua composição final.
- C) A adição do catalisador desloca o equilíbrio para os reagentes, pois acelera a reação inversa no reator.
- D) A adição do catalisador faz o equilíbrio ser atingido instantaneamente, pois elimina a energia de ativação das reações.
- E) A adição do catalisador aumenta a quantidade de trióxido de enxofre no equilíbrio, mantendo a mesma velocidade de reação.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que um catalisador faz. Ele diminui a energia de ativação da reação, criando um caminho alternativo com menor barreira energética. Assim, tanto a reação direta quanto a inversa são aceleradas na mesma proporção.
- Analise o equilíbrio químico. A composição final do equilíbrio depende da constante de equilíbrio K, que depende apenas da temperatura e da natureza das substâncias. O catalisador não altera K nem as concentrações de equilíbrio; ele apenas faz o sistema alcançar o equilíbrio mais rapidamente.
- Conclua. A alternativa B afirma exatamente isso: o catalisador acelera a chegada ao equilíbrio sem alterar sua composição final. Está correta.
- Por que as outras estão erradas. A: o catalisador não modifica a constante de equilíbrio, que depende só da temperatura. C: o catalisador não desloca o equilíbrio, pois acelera igualmente as reações direta e inversa. D: o catalisador reduz a energia de ativação, mas não a elimina, e o equilíbrio não é atingido instantaneamente. E: o catalisador não altera a quantidade de SO3 no equilíbrio; além disso, ele aumenta a velocidade de reação, contrariando a afirmação de que ela se mantém igual.
💡 Dica: leia atentamente a ação do catalisador no equilíbrio
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o catalisador altera a constante de equilíbrio, confundindo a mudança de energia de ativação com alteração da termodinâmica da reação.
O catalisador reduz a energia de ativação das reações direta e inversa, fazendo o equilíbrio ser atingido mais rapidamente, mas não modifica as concentrações de equilíbrio.
O aluno supõe que o catalisador favorece apenas a reação inversa, deslocando o equilíbrio para os reagentes, como se fosse um fator de deslocamento do equilíbrio.
O aluno entende que o catalisador elimina completamente a energia de ativação e, por isso, o equilíbrio surgiria instantaneamente, confundindo rapidez com ausência de tempo.
O aluno acredita que o catalisador aumenta o rendimento de SO3 no equilíbrio, confundindo o efeito cinético com um efeito sobre a posição do equilíbrio, além de afirmar incorretamente que a velocidade não muda.
Por que engana: achar que catalisador altera constante de equilíbrio
Raio-X da questão
catalisador acelera alcance do equilíbrio sem alterar constante
distinguir efeito do
reação química e equilíbrio · função do catalisador em reações químicas
princípio do equilíbrio químico
achar que catalisador altera constante de equilíbrio
situação industrial
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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