Considere a reação em equilíbrio S03(g) S02(g) + 1/2 O2(g). A 600K a constante de equilíbrio é 302. Se a concentração das três substâncias iniciarem-se a 0,100 mol/L, de que maneira as concentrações mudarão a medida que o sistema se aproximar do equilíbrio, mantendo-se a temperatura constante?

Question

Considere a reação em equilíbrio S03(g)<-> S02(g) + 1/2 O2(g). A 600K a constante de equilíbrio é 302. Se a concentração das três substâncias iniciarem-se a 0,100 mol/L, de que maneira as concentrações mudarão a medida que o sistema se aproximar do equilíbrio, mantendo-se a temperatura constante? Alternativa A: Concentração de S03(g) aumenta e as concentrações
de S02(g) e 02(g) diminuem. Ou Alternativa B: Concentração de S02(g) aumenta e as concentrações
de S03(g) e 02(g) diminuem.  Ou Alternativa C: Concentração de S03(g) aumenta e as concentrações
de S02(g) e 02(g) não se alteram.  Ou Alternativa D: Concentração de S03(g) diminui e as concentrações
de S02(g) e 02(g) aumentam. Ou Alternativa E: Concentração de S03(g) diminui e as concentrações
de S02(g) e 02(g) não se alteram.

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Alternativa [D] Concentração de S03(g) diminui e as concentrações
de S02(g) e 02(g) aumentam. Vamos analisar a questão e entender como resolver problemas de equilíbrio químico.

O tema central da questão é o equilíbrio químico, que é um conceito fundamental em química. Trata-se de um estado em que as concentrações dos reagentes e produtos permanecem constantes ao longo do tempo porque a velocidade da reação direta é igual à da reação inversa. É importante porque muitos processos químicos, tanto naturais quanto industriais, ocorrem em condições de equilíbrio.

A equação apresentada é: S3O3(g) ⇌ S2O2(g) + 1/2 O2(g)

Para resolver a questão, é necessário compreender o princípio de Le Chatelier, que prevê como um sistema em equilíbrio reage a mudanças nas condições. Neste caso, a constante de equilíbrio K = 302 indica que o equilíbrio favorece a formação dos produtos S2O2 e O2.

Começando com concentrações iniciais iguais de todos os componentes (0,100 mol/L), o sistema se ajustará para aumentar as concentrações dos produtos até atingir o equilíbrio. Este é o raciocínio por trás da alternativa correta.

Alternativa correta: D - A concentração de S3O3 diminui e as concentrações de S2O2 e O2 aumentam.

Justificativa: Como a constante de equilíbrio é alta, o equilíbrio está deslocado para a direita, favorecendo a formação dos produtos. Assim, conforme o sistema se ajusta, a concentração de S3O3 diminui enquanto as de S2O2 e O2 aumentam.

Análise das alternativas incorretas:

A. A concentração de S3O3 aumentar significaria que o equilíbrio está deslocado para o lado dos reagentes, o que contradiz K = 302.

B. Implica que S2O2 aumenta enquanto o O2 diminui, o que é incoerente com o deslocamento esperado.

C. Supõe que as concentrações de S2O2 e O2 não se alteram, mas para atingir o equilíbrio, devem aumentar.

E. Sugere que S2O2 e O2 não se alteram, sendo inviável quando o sistema caminha para o equilíbrio com K>1.

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Considere a reação em equilíbrio S03(g)<-> S02(g) + 1/...

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