Para a reação química, a
:
Assinale a alternativa incorreta:
a) A adição de
desloca o equilíbrio para a direita, no sentido de formação do metanol.
b) A adição de CO desloca o equilíbrio para a direita, no sentido de formação do metanol.
c) A adição de
desloca o equilíbrio para a esquerda, no sentido de formação de monóxido de carbono e gás hidrogênio.
d) A redução da temperatura favorece a formação de hidrogênio e monóxido de carbono.
e) A redução de temperatura favorece a formação de metanol.
Assinale a alternativa incorreta:
a) A adição de
b) A adição de CO desloca o equilíbrio para a direita, no sentido de formação do metanol.
c) A adição de
d) A redução da temperatura favorece a formação de hidrogênio e monóxido de carbono.
e) A redução de temperatura favorece a formação de metanol.
Passo 1
O enunciado dá a reação química a
:
E pede para assinalar a alternativa incorreta entre as opções:
a) A adição de desloca o equilíbrio para a direita, no sentido de formação do metanol.
b) A adição de desloca o equilíbrio para a direita, no sentido de formação do metanol.
c) A adição de desloca o equilíbrio para a esquerda, no sentido de formação de monóxido de carbono e gás hidrogênio.
d) A redução da temperatura favorece a formação de hidrogênio e monóxido de carbono.
e) A redução de temperatura favorece a formação de metanol.
a) A adição de
b) A adição de
c) A adição de
d) A redução da temperatura favorece a formação de hidrogênio e monóxido de carbono.
e) A redução de temperatura favorece a formação de metanol.
Informações relevantes dadas: a equação química (com estequiometria) e a temperatura
. A tarefa é identificar qual das alternativas acima é incorreta.
Passo 2
Conceito básico que vamos usar (explicado devagar): equilíbrio químico e Princípio de Le Chatelier.
- Uma reação em equilíbrio é aquela onde as velocidades direta e inversa se igualam, então as concentrações em média ficam constantes.
- Princípio de Le Chatelier (forma simples): se aplicarmos uma “perturbação” ao sistema em equilíbrio (mudar concentração, pressão, temperatura), o equilíbrio se desloca no sentido que tende a reduzir essa perturbação. Pense assim: o sistema “quer” contrariar a mudança.
Exemplos práticos: adicionar reagente → desloca para consumir reagente (formar produtos). Adicionar produto → desloca para consumir produto (formar reagentes).
Passo 3
Analisando a alternativa (a): “A adição de
desloca o equilíbrio para a direita.”
- A equação mostra que
é reagente: . - Pelo Princípio de Le Chatelier: ao aumentar a concentração (ou pressão parcial) de
, o sistema desloca-se para consumir esse excesso — ou seja, para a direita, formando mais . - Conclusão: a) é correta.
Passo 4
Analisando a alternativa (b): “A adição de
desloca o equilíbrio para a direita.”
-
também é reagente na equação dada. - Pelo mesmo raciocínio do Le Chatelier: adicionar
faz o equilíbrio deslocar-se para a direita para consumir o extra, formando mais metanol. - Conclusão: b) é correta.
Passo 5
Analisando a alternativa (c): “A adição de
desloca o equilíbrio para a esquerda.”
-
é produto da reação. - Ao adicionar produto, o equilíbrio se desloca para consumir esse produto em excesso, favorecendo a reação inversa (formação de
e ). - Conclusão: c) é correta.
Passo 6
Agora a parte de temperatura — precisamos saber se a reação é exotérmica ou endotérmica.
- Reações de hidrogenação como esta (formação de metanol a partir de
e ) são exotérmicas: liberam calor. Em linguagem de equilíbrio, podemos escrever qualitativamente:
ou seja, o “calor” aparece do lado dos produtos. (Isso significa
.)
- Aplicando Le Chatelier à temperatura: se a reação libera calor (exotérmica), o calor é tratado como produto. Diminuir a temperatura é retirar calor do sistema; para contrariar essa retirada, o equilíbrio desloca-se no sentido que gera calor — isto é, para a direita (formando mais
). Analogamente, aumentar a temperatura favorecerá a reação inversa. - Portanto, a afirmação (e) “A redução de temperatura favorece a formação de metanol” é consistente com a reação exotérmica e é verdadeira. A alternativa (d) diz o oposto: “A redução da temperatura favorece a formação de hidrogênio e monóxido de carbono.” Isso contradiz a análise anterior — porque reduzir a temperatura favorece os produtos (metanol), não os reagentes.
- Observação adicional (útil para prova): conte os mols de gás nos dois lados — do lado dos reagentes há
mol de mais mol de , totalizando mols de gás; do lado dos produtos há mol de . Portanto, aumentar a pressão favorece o lado com menos mols gasosos (o lado dos produtos, metanol). Isso reforça que condições de menor temperatura e maior pressão tendem a favorecer metanol nesta reação industrialmente (coisa boa de saber pro raciocínio).
Passo 7
Resumo lógico: a), b) e c) são corretas pelas regras de Le Chatelier aplicadas a concentração; e) é correta porque a reação é exotérmica e, portanto, a redução da temperatura favorece os produtos (
). A alternativa que afirma o contrário (que redução de temperatura favorece os reagentes
e
) está incorreta.
Resposta
(d)