Resolução ITA 2002 Química

08 ITA 2002 - Química

Considere as seguintes afirmações relativas ao gráfico apresentado ao lado:

I. Se a ordenada representar a constante de equilíbrio de uma reação química exotérmica e a abscissa, a temperatura, o gráfico pode representar um trecho da curva relativa ao efeito da temperatura sobre a constante de equilíbrio dessa reação.
II. Se a ordenada representar a massa de um catalisador existente em um sistema reagente e a abscissa, o tempo, o gráfico pode representar um trecho relativo à variação da massa do catalisador em função do tempo de uma reação.
III. Se a ordenada representar a concentração de um sal em solução aquosa e a abscissa, a temperatura, o gráfico pode representar um trecho da curva de solubilidade deste sal em água.
IV. Se a ordenada representar a pressão de vapor de um equilíbrio líquido gás e a abscissa, a temperatura, o gráfico pode representar um trecho da curva de pressão de vapor deste líquido.
V. Se a ordenada representar a concentração de $NO X_{(} g)$ existente dentro de um cilindro provido de um pistão móvel, sem atrito, onde se estabeleceu o equilíbrio $N X_{2} O X_{4} (g) 2 NO X_{2} (g)$ , e a abscissa, a pressão externa exercida sobre o pistão, o gráfico pode representar um trecho da curva relativa à variação da concentração de $NO X_{2}$ em função da pressão externa exercida sobre o pistão, à temperatura constante.

Destas afirmações, estão CORRETAS

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ITA IIIT 20/09/2022, 17:28

$• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$ Caso a reação seja exotérmica, o sentido direto é exotérmico, ou seja, a liberação de calor. Nesse sentido, deve-se lembrar do princípio de Le Chatelier, em que ao aquecer o sistema (fornecer calor), este tende a inibir a mudança, para isso, a reação se desloca no sentido endotérmico a fim de diminuir a temperatura ("consumir o calor"). Portanto, a constante iria diminuir, veja uma reação hipotética abaixo:\begin{matrix} \ce{X <=> Y} &,& \Delta H < 0 \end{matrix}A lei de ação das massas no equilíbrio será:\begin{matrix} K = \dfrac{[Y]}{[X]} \end{matrix}Deslocando a reação no sentido endotérmico, isto é, para produção de $X$, o termo $K$ diminui, logo, a constante deve diminuir. $• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$ Um catalisador é consumido durante o processo, logo, sua massa não poderia apenas crescer com o tempo. $• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$ Caso o sal apresente entalpia de solução endotérmica, é plenamente possível, como discutimos anteriormente. $• \ \text{Afirmativa IV:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$ A pressão de vapor de um líquido depende da natureza deste e a temperatura. No caso, quanto maior a temperatura, maior será o número de partículas rápidas - vide distribuição de Maxwell-Boltzmann - ou seja, mais partículas irão escapar da fase líquida, aumentando a pressão de vapor. $• \ \text{Afirmativa V:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$ Novamente, podemos pensar no princípio de Le Chatelier. Nesse contexto, estamos aumentando a pressão do sistema, assim como ele tende a reprimir a transformação, logo, a reação deve se deslocar para o consumo do gás presente. Desse modo, o sistema se tende a produção de $\ce{N2O4_{(g)}}$, devido ao fato de duas moléculas de $\ce{NO_2_{(g)}}$ se transformarem em uma de $\ce{N2O4_{(g)}}$, assim diminuindo a pressão do sistema. Portanto, a concentração de $\ce{NO_2_{(g)}}$ deve decrescer com o aumento da pressão.\begin{matrix}Letra \ (E) \end{matrix}

ITA IIT
20:15 20/06/2023

Boa tarde, Tiago! Ótima pergunta, veja que a asserção deixa claro que o catalisador faz parte de um sistema reagente, ou seja, ele é um reagente. No caso, para a autocatálise, o catalisador seria produzido com o tempo, em que o gráfico seria, quase, possível! Digo, "quase", pois ele mostra um período de inatividade e de repente, "Eita!"; uma massa apreciável. Resumindo, a curva precisa começar em t=0, seja ela na ordenada 0 ou não - poderíamos, por exemplo, partir da reação com algum produto :)

Tiago L.F
13:52 20/06/2023

Bom dia, sobre a afirmativa II, no caso de uma reação de equilibro onde o catalisador se formaria no lado direito do equilíbrio, fazendo uma autocatálise, a massa do catalisador não poderia aumentar da forma como está no gráfico?

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