ENEM 2015 · Ciências da Natureza · Química · estequiometria
Questão 71 do ENEM 2015
Resposta: letra B. São dadas quatro equações com as constantes K₁ = 3,0×10⁻¹¹ (II), K₂ = 6,0×10⁻⁹ (III) e K₃ = 2,5×10⁻⁷ (IV); pede-se a constante de equilíbrio da reação I.
Vários ácidos são utilizados em indústrias que descartam seus efluentes nos corpos d’água, como rios e lagos, podendo afetar o equilíbrio ambiental. Para neutralizar a acidez, o sal carbonato de cálcio pode ser adicionado ao efluente, em quantidades apropriadas, pois produz bicarbonato, que neutraliza a água. As equações envolvidas no processo são apresentadas:
(I) CaCO₃ (s) + CO₂ (g) + H₂O (l) ⇌ Ca²⁺ (aq) + 2 HCO₃⁻ (aq)
(II) HCO₃⁻ (aq) ⇌ H⁺ (aq) + CO₃²⁻ (aq) K₁ = 3,0×10⁻¹¹
(III) CaCO₃ (s) ⇌ Ca²⁺ (aq) + CO₃²⁻ (aq) K₂ = 6,0×10⁻⁹
(IV) CO₂ (g) + H₂O (l) ⇌ H⁺ (aq) + HCO₃⁻ (aq) K₃ = 2,5×10⁻⁷
Com base nos valores das constantes de equilíbrio das reações II, III e IV a 25 oC, qual é o valor numérico da constante de equilíbrio da reação I?
- A4,5×10⁻²⁶
- B5,0×10⁻⁵Resposta correta
- C0,8×10⁻⁹
- D0,2×10⁵
- E2,2×10²⁶
Como resolver a questão 71 passo a passo?
O conceito que resolve
Lei de Hess para constantes de equilíbrio: somar reações multiplica as constantes, inverter uma reação inverte a constante (1/K).
Como chegar na resposta
- A reação I é CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⇌ Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻.
- Somando III (CaCO₃ ⇌ Ca²⁺ + CO₃²⁻), IV (CO₂ + H₂O ⇌ H⁺ + HCO₃⁻) e a inversa de II (H⁺ + CO₃²⁻ ⇌ HCO₃⁻), obtém-se a reação I.
- Portanto K = K₂ · K₃ ÷ K₁ = (6,0×10⁻⁹ × 2,5×10⁻⁷) ÷ 3,0×10⁻¹¹.
- K = 15×10⁻¹⁶ ÷ 3,0×10⁻¹¹ = 5,0×10⁻⁵.
Por que cada alternativa
- A4,5×10⁻²⁶ vem de multiplicar as três constantes sem inverter a da reação II.
- BCorreta: K = K₂ · K₃ ÷ K₁ = 5,0×10⁻⁵.
- C0,8×10⁻⁹ não resulta da combinação correta das constantes.
- D0,2×10⁵ aparece ao inverter a razão: K₁ ÷ (K₂ · K₃), com expoente de sinal oposto.
- E2,2×10²⁶ é o inverso do resultado de multiplicar as três constantes, e não da combinação correta.
Onde essa questão derruba a maioria
A reação II precisa ser invertida (a espécie HCO₃⁻ deve ser produto), o que torna K₁ divisor e não multiplicador.
O que estudar se você errou
Revise equilíbrio químico, combinação de reações e produto/quociente de constantes.
Mais questões de Química
- ENEM 2025 · questão 96Essa água é chamada de
- ENEM 2025 · questão 110A massa de cobalto-60, em miligrama, que restará ao final desse tempo é mais próxima de
- ENEM 2025 · questão 114A massa de alumínio, em quilograma, estimada pela engenheira é mais próxima de
- ENEM 2025 · questão 117Do ponto de vista das interações químicas, qual desses hormônios apresenta maior solubilidade em ambientes aq…
- ENEM 2025 · questão 119Dentre as opções apresentadas, o tratamento correto para minimizar esse problema é usar
- ENEM 2025 · questão 123Após o sistema atingir o equilíbrio químico, como a formação do TiCl4 pode ser favorecida?