Questão 13
ITA 2001
(ITA - 2001)
Sulfato de cobre sólido penta-hidratado (CuSO4 5 H2O(c)) é colocado em um recipiente fechado, de volume constante, previamente evacuado, provido de um medidor de pressão e de um dispositivo de entrada/saída para reagentes. A 25°C é estabelecido, dentro do recipiente, o equilíbrio representado pela equação química:
CuSO4 5 H2O(c) ⇌ CuSO4
3 H2O(c) + 2 H2O(g)
Quando o equilíbrio é atingido, a pressão dentro do recipiente é igual a 7,6 mmHg. A seguir, a pressão de vapor da água é aumentada para 12 mmHg e um novo equilíbrio é restabelecido na mesma temperatura. A respeito do efeito de aumento da pressão de vapor da água sobre o equilíbrio de dissociação do CuSO4 5 H2O(c), qual das opções seguintes contém a afirmação ERRADA?
O valor da constante de equilíbrio Kp é igual a 1,0×10-4.
A quantidade de água na fase gasosa permanece praticamente inalterada.
A concentração (em mol/L) de água na fase CuSO4 3 H2O permanece inalterada.
A concentração (em mol/L) de água na fase sólida total permanece inalterada.
A massa total do conteúdo do recipiente aumenta.
Gabarito:
A concentração (em mol/L) de água na fase sólida total permanece inalterada.
Resolução:
(Ita 2001) Sulfato de cobre sólido penta-hidratado (CuSO4 5 H2O(c)) é colocado em um recipiente fechado, de volume constante, previamente evacuado, provido de um medidor de pressão e de um dispositivo de entrada/saída para reagentes. A 25°C é estabelecido, dentro do recipiente, o equilíbrio representado pela equação química:
Quando o equilíbrio é atingido, a pressão dentro do recipiente é igual a 7,6 mmHg. A seguir, a pressão de vapor da água é aumentada para 12 mmHg e um novo equilíbrio é restabelecido na mesma temperatura. A respeito do efeito de aumento da pressão de vapor da água sobre o equilíbrio de dissociação do CuSO4 5 H2O(c), qual das opções seguintes contém a afirmação ERRADA?
RESOLUÇÃO:
A) O valor da constante de equilíbrio Kp é igual a 1,0×10-4.
No equilíbrio, temos 7,6 mmHg de água gasosa, como ela é o único gás e o resto dos participantes são sólidos, temos que a constante Kp será:
Kp = (PH2O)² = (0,01)² = 0,0001 = 10-4 (a unidade de pressão usada no cálculo de constantes de equilíbrio é o atm, por isso convertemos 7,6 mmHg em 0,01 atm)
B) A quantidade de água na fase gasosa permanece praticamente inalterada.
Como a constante não se altera se a temperatura for constante e depende unicamente da pressão de água, então ao adicionarmos mais vapor de água aumentando a pressão para 12 mmHg, o equilíbrio será deslocado para a formação do reagente até que alcance um novo equilíbrio com a mesma pressão 7,6 mmHg de água.
C) A concentração (em mol/L) de água na fase CuSO4 3 H2O permanece inalterada.
Verdade, como a água está no estado sólido junto ao CuSO4 3 H2O, então sua concentração não se altera.
D) A concentração (em mol/L) de água na fase sólida total permanece inalterada.
FALSA. Há um consumo de CuSO4 3 H2O e produção de CuSO4
5 H2O (são adicionadas duas moléculas de água ao estado sólido para cada CuSO4
3 H2O que reage), sendo assim, a concentração de água na fase sólida aumenta.
E) A massa total do conteúdo do recipiente aumenta.
Como foi adicionado mais água ao recipiente para que a pressão da água aumentasse para 12 mmHg, então a massa do conteúdo dentro dele aumentou.