Química · FGV · 2025 | Questão sqc-fg119894

QuímicaEquilíbrio Químico

Código: fg119894
Banca: FGV
Órgão: SEDUC-MT
Ano: 2025
Nível: Superior

Cargo: Professor de Educação Básica - Habilitação: Química

Durante a produção de ferro-gusa nas usinas siderúrgicas, o minério de ferro (Fe₂O₃ ou FeO) é reduzido em altos-fornos por monóxido de carbono (CO), formando ferro metálico (Fe) e dióxido de carbono (CO₂). A equação a seguir representa uma das etapas desse processo:FeO(s) + CO(g) ⇌ Fe(s) + CO₂(g)Essa etapa ocorre em condições controladas de temperatura, pois o equilíbrio entre os reagentes e produtos influencia diretamente o rendimento do ferro obtido. A constante de equilíbrio (K) da reação varia com a temperatura, conforme os dados experimentais: Q49.png 314×48

Com base nas informações apresentadas e na variação da constante de equilíbrio com a temperatura, é possível concluir que

Ao aumento da temperatura favorece a formação de ferro metálico, uma vez que desloca o equilíbrio para os produtos e eleva o valor de K.
Ba reação é endotérmica, pois a constante de equilíbrio diminui com a temperatura, indicando menor formação de produtos.
Ca diminuição do valor de K com o aumento da temperatura indica maior velocidade da reação, independentemente da direção do equilíbrio.
Do aumento da temperatura desfavorece a obtenção de ferro metálico, pois desloca o equilíbrio para os reagentes, reduzindo o rendimento do processo.
Ea reação torna-se espontânea em altas temperaturas, pois a constante de equilíbrio aumenta, indicando maior quantidade de ferro metálico produzido.

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GabaritoD — o aumento da temperatura desfavorece a obtenção de ferro metálico, pois desloca o equilíbrio para os reagentes, reduzindo o rendimento do processo.

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Equilíbrio Químico e Efeito da Temperatura

Gabarito: letra D. O aumento da temperatura reduz a constante de equilíbrio K (de 0,678 a 700 °C para 0,403 a 1000 °C), indicando que a reação direta é exotérmica. Pelo princípio de Le Chatelier, o aquecimento desloca o equilíbrio para os reagentes, desfavorecendo a formação de ferro metálico.

A tabela fornecida mostra claramente que, à medida que a temperatura sobe, o valor de K diminui. Isso significa que a reação direta (FeO + CO → Fe + CO₂) libera calor (exotérmica). Quando se aumenta a temperatura, o sistema tende a consumir o excesso de calor favorecendo a reação inversa (endotérmica), ou seja, deslocando o equilíbrio para os reagentes e reduzindo o rendimento em ferro metálico.

Temperatura (°C)	Constante de Equilíbrio (K)	Efeito sobre a Reação Direta	Tipo de Reação (ΔH)	Deslocamento do Equilíbrio com Aquecimento	Rendimento de Ferro Metálico
700	0,678	Favorecida em temperaturas mais baixas	Exotérmica (ΔH < 0)	Para os reagentes (sentido inverso)	Reduzido
1000	0,403	Desfavorecida em temperaturas mais altas	Exotérmica (ΔH < 0)	Para os reagentes (sentido inverso)	Reduzido

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que o aumento de temperatura eleva K e favorece a formação de ferro. Na verdade, K diminui (exotérmica), e o equilíbrio se desloca para os reagentes.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A reação é exotérmica, não endotérmica. Se K diminui com a temperatura, a reação direta é exotérmica (ΔH < 0).

Alternativa C — ❌ Incorreta

A constante de equilíbrio K não está diretamente ligada à velocidade da reação, mas sim às concentrações no equilíbrio. A velocidade pode aumentar com a temperatura, mas K diminuiu.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Confirma que o aumento de temperatura desfavorece a obtenção de ferro metálico (reação exotérmica), deslocando o equilíbrio para os reagentes. Isso está de acordo com a redução de K observada.

Alternativa E — ❌ Incorreta

K diminui com a temperatura, não aumenta. A espontaneidade da reação não é avaliada apenas pela constante de equilíbrio; além disso, para uma reação exotérmica, o aumento de temperatura pode torná-la menos espontânea (ΔG mais positivo).

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a confusão comum entre o sentido de variação de K e o tipo de reação (endotérmica vs exotérmica). Muitos candidatos associam aumento de temperatura com aumento de K, mas isso só vale para reações endotérmicas. Aqui, como K cai com a temperatura, a reação é exotérmica.

PEGA ESSA DICA!

Sempre que a constante de equilíbrio diminuir com o aumento da temperatura, a reação direta é exotérmica; se aumentar, é endotérmica. O princípio de Le Chatelier é a chave: o sistema se opõe à perturbação.

Gabarito: letra D

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