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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atm
.