GabaritoA — 9% CO₂;
Gabarito: letra A. Aumentando a pressão de 1 para 10 atm, o equilíbrio da reação CO₂ + C ⇌ 2CO desloca-se para o lado de menor número de mols gasosos (esquerda), aumentando a fração de CO₂ de 1% para aproximadamente 8,45%. A alternativa mais próxima é 9% CO₂ (letra A).
A reação envolve carbono sólido (atividade 1). A constante de equilíbrio Kp = (P_CO)² / P_CO₂ permanece constante com a temperatura. A 1 atm, com 1% CO₂, as pressões parciais são P_CO₂ = 0,01 atm e P_CO = 0,99 atm. Assim:
Kp = (0,99)² / 0,01 = 98,01
A 10 atm, seja α a fração molar de CO₂. Então P_CO₂ = 10α, P_CO = 10(1-α). Substituindo:
Kp = [10(1-α)]² / (10α) = 100(1-α)² / (10α) = 10(1-α)² / α = 98,01
Resolvendo a equação do segundo grau: α² - 11,801α + 1 = 0 → α ≈ 0,0845 (8,45%).
Portanto, a porcentagem de CO₂ sobe para cerca de 8,5%, e o gabarito é 9% CO₂.
Conforme cálculo, a nova fração de CO₂ é aproximadamente 8,45%, sendo 9% a opção mais coerente.
Afirma 9% CO, mas o CO diminui com o aumento de pressão (desloca para esquerda), não aumenta.
19% CO₂ é muito superior ao calculado (~8,45%). Não corresponde ao deslocamento esperado.
19% CO não faz sentido, pois o CO diminui com a pressurização.
50% CO₂ é irrealista; o equilíbrio não se desloca tanto.
Em problemas com sólidos, lembre-se de que a constante de equilíbrio em termos de pressão (Kp) só depende das espécies gasosas. Use a expressão correta e resolva a equação quadrática com cuidado.
Gabarito: letra A.
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