Douglas Cazaroti
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Desafio comentado · FUVEST

Deslocamento de equilíbrio: questão FUVEST 2022

Resolva e acompanhe a explicação completa desta questão de deslocamento de equilíbrio.

Resolução completaGratuita
Instituição
FUVEST
Ano
2022
Assunto
Equilíbrio Químico · Deslocamento de equilíbrio
Tipo de questão
Discursiva

ID permanente: FUVEST-2022-DISCURSIVA-005-90B80F

01

Fase do desafio

Resolva primeiro

5. (Fuvest 2022)  Para possibilitar a exploração de Marte, é necessário viabilizar a viagem de retorno à Terra. Uma das formas de tornar os voos de retorno possíveis é produzir combustível a partir da água encontrada em Marte. Para tanto, o hidrogênio seria gerado por eletrólise da água e, posteriormente, utilizado na reação de Sabatier. Nessa reação, o combustível é gerado pela reação do hidrogênio com dióxido de carbono em temperaturas e pressões elevadas na presença de um catalisador de níquel, resultando na produção de metano e água e na liberação de aproximadamente 165 kJ de energia por mol de CO2.

a) No gráfico a seguir, está representada a quantidade de metano gerado pela reação de Sabatier em função do tempo na temperatura T1, depois que o equilíbrio foi estabelecido. Nesse mesmo gráfico, represente a quantidade de metano em função do tempo em uma temperatura T2 maior que T1, após o estabelecimento do equilíbrio.

b) No gráfico a seguir, está representada a quantidade de metano gerado pela reação de Sabatier em função do tempo na presença de Ni. No mesmo gráfico, represente a quantidade de metano esperada em função do tempo na ausência de Ni. Explique o efeito do catalisador na energia de ativação da reação de Sabatier.

c) Escreva a equação balanceada da reação de Sabatier. Considerando apenas a composição atmosférica da Terra e de Marte apresentada na tabela a seguir, explique, com base nesse equilíbrio químico, por que essa reação não seria indicada para gerar metano na Terra.

Composição atmosférica considerando os principais componentes:

Terra

Marte

Nitrogênio (78,0%)

Dióxido de carbono (95,3%)

Oxigênio (21,0%)

Nitrogênio (2,7%)

Argônio (0,9%)

Argônio (1,6%)

Dióxido de carbono (0,04%)

  1. A

    No gráfico a seguir, está representada a quantidade de metano gerado pela reação de Sabatier em função do tempo na temperatura T1, depois que o equilíbrio foi estabelecido. Nesse mesmo gráfico, represente a quantidade de metano em função do tempo em uma temperatura T2 maior que T1, após o estabelecimento do equilíbrio.

  2. B

    No gráfico a seguir, está representada a quantidade de metano gerado pela reação de Sabatier em função do tempo na presença de Ni. No mesmo gráfico, represente a quantidade de metano esperada em função do tempo na ausência de Ni. Explique o efeito do catalisador na energia de ativação da reação de Sabatier.

  3. C

    Escreva a equação balanceada da reação de Sabatier. Considerando apenas a composição atmosférica da Terra e de Marte apresentada na tabela a seguir, explique, com base nesse equilíbrio químico, por que essa reação não seria indicada para gerar metano na Terra.

02

Revisão desbloqueada

Mapa de conceitos

Deslocamento de equilíbrio
Deslocamento de equilíbrioEquilíbrio Químicointerpretação do enunciadoaplicação de conceitos

Pré-requisitos

  • Fundamentos de equilíbrio químico
  • Leitura e interpretação
  • Raciocínio químico

Erros mais comuns

  • Ignorar dados importantes do enunciado
  • Aplicar relações sem verificar unidades e hipóteses
  • Conferir apenas o resultado sem validar o raciocínio