FAMERP 2021
Considere as equações químicas:
I. N2O4 (g) ⇌ 2NO2(g)
II. CaO (s) + CO2 (g) ⇌ CaCO3 (s)
III. NH4 Cℓ (s) ⇌ NH3 (g) + HCℓ (g)
IV. Sn (s) + H2 (g) ⇌ Sn (s) + H2O (g)
V. 4Aℓ (s) + 3O2 (g) ⇌ 2Aℓ2O3 (s)
Considerando x um dos compostos químicos presentes nas equações citadas, a expressão da constante de equilíbrio representada por Kp = 1/p(x) descreve corretamente o equilíbrio representado na equação
V.
I.
III.
II.
IV.
Resolução
Para encontrar qual das reações leva a uma expressão \(K_{p}=\dfrac{1}{p(x)}\), basta lembrar que:
- somente espécies gasosas entram na expressão de \(K_{p}\);
- substâncias sólidas (ou líquidas puras) têm atividade ≈ 1 e, portanto, não aparecem na fração.
Analisemos cada equação:
I. \(\mathrm{N_2O_4(g)\;\rightleftharpoons\;2\,NO_2(g)}\)
\(K_{p}=\dfrac{p^2_{NO_2}}{p_{N_2O_4}}\)
II. \(\mathrm{CaO(s)+CO_2(g)\;\rightleftharpoons\;CaCO_3(s)}\)
CaO(s) e CaCO3(s) não entram em \(K_{p}\). Fica:
\[K_{p}=\frac{1}{p_{CO_2}}\]
III. \(\mathrm{NH_4Cl(s)\;\rightleftharpoons\;NH_3(g)+HCl(g)}\)
\(K_{p}=p_{NH_3}\,p_{HCl}\)
IV. \(\mathrm{Sn(s)+H_2(g)\;\rightleftharpoons\;Sn(s)+H_2O(g)}\)
\(K_{p}=\dfrac{p_{H_2O}}{p_{H_2}}\)
V. \(\mathrm{4Al(s)+3O_2(g)\;\rightleftharpoons\;2Al_2O_3(s)}\)
\(K_{p}=\dfrac{1}{p_{O_2}^3}\)
A única reação cujo \(K_{p}\) é exatamente o inverso da pressão parcial de um único gás (sem potências) é a II, com \(x = \mathrm{CO_2}\).
Portanto, a alternativa correta é D.
Dicas
Erros Comuns
- Constante de equilíbrio em pressão (\(K_{p}\)): definida apenas pelas espécies gasosas.
- Atividade de sólidos e líquidos puros: considerada igual a 1, portanto não aparece na expressão.
- Estequiometria: o expoente de cada pressão é o coeficiente estequiométrico da equação balanceada.
