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20 (FUVEST-SP) Em uma experiência, aqueceu-se, a uma determinada temperatura, uma mistura de 0,40 mol de dióxido de enxofre e 0,20 mol de oxigênio, contidos em um recipiente de 1 L e na presença de um catalisador. A equação química, representando a reação reversível que ocorre entre esses dois reagentes gasosos, é:

2 SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2 SO₃(g)

As concentrações dos reagentes e do produto foram determinadas em vários tempos, após o início da reação, obtendo-se o gráfico:


O gráfico mostra a variação das concentrações de SO₂, O₂ e SO₃ ao longo do tempo. O eixo y representa a concentração em mol/L, variando de 0 a 0,40, e o eixo x representa o tempo. O gráfico mostra a diminuição das concentrações de SO₂ e O₂ e o aumento da concentração de SO₃ ao longo do tempo, indicando o progresso da reação até o equilíbrio.


Em uma nova experiência, 0,40 mol de trióxido de enxofre, contido em um recipiente de 1L, foi aquecido à mesma temperatura da experiência anterior e na presença do mesmo catalisador. Acompanhando-se a reação ao longo do tempo, deve-se ter, ao atingir o equilíbrio, uma concentração de SO₃ de aproximadamente:
a) 0,05 mol/L
b) 0,18 mol/L
c) 0,20 mol/L
d) 0,35 mol/L
e) 0,40 mol/L
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Ensinando Através de Questões

há 3 meses

Respostas

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há 3 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender a reação e como as concentrações se comportam ao atingir o equilíbrio. A reação dada é: \[ 2 \text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2 \text{SO}_3(g) \] Na primeira experiência, começamos com 0,40 mol de SO₂ e 0,20 mol de O₂. A reação consome SO₂ e O₂ para formar SO₃. Ao atingir o equilíbrio, as concentrações de SO₂ e O₂ diminuem, enquanto a de SO₃ aumenta. Na nova experiência, começamos com 0,40 mol de SO₃ em um recipiente de 1 L. Isso significa que a concentração inicial de SO₃ é 0,40 mol/L. Como a reação é reversível, o trióxido de enxofre (SO₃) pode se decompor em SO₂ e O₂. Como a reação é reversível, ao atingir o equilíbrio, parte do SO₃ se converterá em SO₂ e O₂. Para determinar a concentração de SO₃ ao atingir o equilíbrio, precisamos considerar que a quantidade de SO₃ que se decompõe será igual à quantidade que se forma a partir de SO₂ e O₂. Como não temos informações sobre a constante de equilíbrio (K) ou a quantidade exata que se decompõe, podemos fazer uma análise qualitativa. Sabemos que, ao atingir o equilíbrio, a concentração de SO₃ não pode ser maior do que a concentração inicial, que é 0,40 mol/L. Dentre as opções apresentadas, a única que faz sentido, considerando que parte do SO₃ se decompõe, é a opção d) 0,35 mol/L, pois é a maior concentração que ainda é menor que a inicial. Portanto, a resposta correta é: d) 0,35 mol/L.

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