U. Católica de Salvador(BA) A produção de carbeto de silício, importante material refratário, envolve o equilíbrio representado por:
\mathrm{SiO}_{2}(\mathrm{aq})+3 \mathrm{C}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{SiC}(\mathrm{s})+2 \mathrm{CO}(\mathrm{g})
A expressão da constante desse equilíbrio é dada por
a) [\mathrm{SiC}] /\left[\mathrm{SiO}_{2}\right]
b) [\mathrm{CO}]^{2} /[\mathrm{C}]
c) [\mathrm{CO}]^{2} /\left[\mathrm{SiO}_{2}\right]
d) [CO]
e) [\mathrm{CO}]^{2}

Passo 1

O enunciado dá a reação em equilíbrio \mathrm{SiO}_{2}(\mathrm{aq}) + 3\,\mathrm{C}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{SiC}(\mathrm{s}) + 2\,\mathrm{CO}(\mathrm{g})
e pede a expressão da constante de equilíbrio K. O conteúdo é equilibrar químicos e saber que apenas espécies em fase gasosa ou aquosa entram na expressão de K.

Passo 2

Em química, a constante de equilíbrio em termos de atividades é dada por
K = \frac{\prod \,a(\text{produtos})}{\prod \,a(\text{reagentes})}.
Para cada substância, a atividade a em solução aquosa ou gás é proporcional à concentração [\\ ] ou pressão, enquanto sólidos puros têm a=1.

Passo 3

Escrevendo K pelas atividades:
K = \frac{a(\mathrm{SiC})\,a(\mathrm{CO})^{2}}{a(\mathrm{SiO}_{2})\,a(\mathrm{C})^{3}}.
Como \mathrm{SiC} e \mathrm{C} são sólidos puros, a(\mathrm{SiC})=a(\mathrm{C})=1. Logo
K = \frac{[\mathrm{CO}]^{2}}{[\mathrm{SiO}_{2}]}.

Resposta

(c) \displaystyle\frac{[\mathrm{CO}]^{2}}{[\mathrm{SiO}_{2}]}

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