Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Dutos e Terminais · 2023 · questão 48

Cesgranrio Transpetro 2023 Química · Constante de equilíbrio e deslocamento

Questão 48

A protonação de uma amina biogênica requer absorção de calor, atingindo uma situação de equilíbrio no meio aquoso, como descrito na reação abaixo. \[ \mathrm{H_{2}N\text{-}CH_{2}\text{-}CH_{2}\text{-}CH_{2}\text{-}CH_{2}\text{-}NH_{2\,(aq)}} + 2\,\mathrm{H^{+}_{(aq)}} \rightleftharpoons \mathrm{{}^{+}H_{3}N\text{-}CH_{2}\text{-}CH_{2}\text{-}CH_{2}\text{-}CH_{2}\text{-}NH_{3}{}^{+}_{(aq)}} \] Nesse sistema, verifica-se que o(a)

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Resposta da banca: A

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Equilíbrio químico — deslocamento por concentração, temperatura e diluição num equilíbrio endotérmico de protonação.

Objetivo

Dizer o que acontece com o equilíbrio de protonação de uma diamina quando se mexe em H⁺, em temperatura ou em água. O que está em jogo é aplicar Le Chatelier a cada perturbação e lembrar que a reação é endotérmica: esfriar a empurra para trás, e não para a frente.

Conceitos para revisar

Princípio de Le Chatelier

Perturbado, o equilíbrio se desloca no sentido que atenua a perturbação. Mais reagente, desloca para os produtos; menos, para os reagentes.

\[\uparrow [\mathrm{H^{+}}] \ \Longrightarrow\ \text{desloca para a direita}\]

direitasentido de formação da diamina protonada

Temperatura em reação endotérmica

A reação absorve calor, então o calor funciona como um reagente. Aquecer desloca para os produtos; resfriar, para os reagentes.

\[\text{reagentes} + \text{calor} \rightleftharpoons \text{produtos}\]

calor do lado dos reagentesendotérmica

Constante de equilíbrio

Produtos no numerador, reagentes no denominador, cada um elevado ao seu coeficiente. Todas as espécies em solução entram, inclusive a diamina.

\[\text{K}_{c} = \dfrac{[\mathrm{diamina\ protonada}]}{[\mathrm{diamina}]\,[\mathrm{H^{+}}]^{2}}\]

expoente 2coeficiente do H⁺ na equação

Diluição

Acrescentar água reduz todas as concentrações. Se o número de partículas em solução difere entre os dois lados, o equilíbrio se desloca para o lado com mais partículas. Aqui são três reagentes para um produto.

\[3\ \text{partículas} \rightleftharpoons 1\ \text{partícula}\]

diluir favorece o lado com mais partículaso dos reagentes

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