Dissertativa 6 - Dia 2 - Unifesp 2026

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Questão 6

Dissertativa

Considere o equilíbrio químico, representado pela questão, que ocorre numa dada temperatura fixa

$3 Fe (s) + 4 H_{2} O (g) ⇌ {Fe}_{3} O_{4} (s) + 4 H_{2} (g)$

A tabela a seguir fornece os valores das entalpias-padrão de formação das espécies químicas envolvidas nesse equilíbrio

a) Escreva a solução da constante $K_{P}$ associada a esse equilíbrio. Determinar a variação do número de oxidação do elemento nessa violação de equilíbrio.

b) Calcule o valor da variação de entalpia $(ΔH)$ da reação de equilíbrio no sentido de formação de hidrogênio molecular gasoso $(H_{2})$ nas condições padrão. Com base no princípio de Le Châtelier, determine qual será o efeito sobre a produção de $H_{2}$ caso a ocorrência seja realizada a uma temperatura superior à inicial.

Resolução:

a) Kp é uma constante de equilíbrio com relação à pressão, portanto somente os gases entraram na constante.

$Kp = \frac{{[H_{2}]}^{4}}{{[H_{2} O]}^{4}}$

A variação de Nox do hidrogênio na ocorrência é de 1:
Nox do hidrogênio na $H_{2} O : + 1$
Nox do hidrogênio no $H_{2} : 0$

b) A variação da entalpia será:

$∆ H = H_{p} - H_{r} ∆ H = (- 1 117) - 4 \cdot (- 242) = - 149 kJ / mol$

Como a ocorrência de formação de $H_{2}$ é exotérmica, um aumento de temperatura desfavorecerá uma ocorrência, o que irá diminuir a quantidade de $H_{2}$ formada, segundo Le Châtelier.

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