A obtenção do ferro metálico nas usinas siderúrgicas, a partir da hematita, envolve o equilibrio . Sabendo-se que o valor de , sob determinada temperatura, Haverá a formação de mais produtos se for misturado de CO e de , em recipiente fechado na mesma temperatura.

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que o enunciado tá pedindo. A gente tem uma reação química que acontece nas usinas siderúrgicas para transformar hematita em ferro metálico. A reação é assim:
A gente sabe que a constante de equilíbrio ( ) dessa reação é em uma certa temperatura. O exercício pergunta se, ao misturar de monóxido de carbono ( ) e de dióxido de carbono ( ) em um recipiente fechado nessa temperatura, vai ter formação de mais produtos (ou seja, mais ferro metálico sendo formado).

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar o que é a constante de equilíbrio ( ). Ela nos diz a relação entre as concentrações dos produtos e reagentes quando a reação está em equilíbrio. A fórmula geral para para a nossa reação é:
Note que não colocamos os sólidos ( e ) na expressão, porque eles não mudam de concentração durante a reação e não afetam o equilíbrio.

Passo 3

Agora, vamos calcular o quociente de reação ( ), que é basicamente igual à fórmula do , mas com as concentrações iniciais dos reagentes e produtos antes de atingir o equilíbrio.
As concentrações dadas são:
Então,

Passo 4

Vamos calcular esses valores:
Então,

Passo 5

Agora que temos o , vamos comparar com o .
  • Se : a reação vai para a direita (mais produtos são formados).
  • Se : a reação vai para a esquerda (mais reagentes são formados).
  • Se : a reação está em equilíbrio.
No nosso caso,

Resposta

Como é menor que , a reação vai se deslocar para a direita, formando mais produtos (mais ferro metálico) no recipiente.

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c) ?
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