Exame de Física e Química A 2025 · Época especial — item 9.2, resolvido

O ponto de partida. A constante de equilíbrio $K_{\mathrm{c}}$ escreve-se a partir da equação química acertada: no numerador, as concentrações de equilíbrio dos produtos; no denominador, as dos reagentes; e cada concentração elevada ao seu coeficiente estequiométrico. Por isso, antes de olhares para as opções, precisas de duas coisas: saber quem é reagente e quem é produto, e saber os coeficientes.

1.º — quem é reagente e quem é produto

O gráfico da Figura 6 mostra que o $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ e o ${\mathrm{O}}_2$ partem de concentrações não nulas e diminuem, e que o $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$ parte de zero e aumenta. O $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ e o ${\mathrm{O}}_2$ são os reagentes; o $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$ é o produto.

2.º — acerta a equação

Conta os átomos. O enxofre já está acertado com coeficientes $1$ ($1$ átomo em $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$, $1$ em $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$), mas o oxigénio não: à esquerda há $2+2=4$ átomos, à direita só $3$. Para acertar o oxigénio sem desacertar o enxofre, pões $2$ à frente do $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ e $2$ à frente do $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$:

Confere: à esquerda, $2$ átomos de S e $2\times 2+2=6$ átomos de O; à direita, $2$ de S e $2\times 3=6$ de O.

Se quiseres, o gráfico confirma estes coeficientes sem acertares nada: até ao equilíbrio, o $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ varia $-0,4$, o ${\mathrm{O}}_2$ varia $-0,2$ e o $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$ varia $+0,4\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$ — a proporção $2:1:2$.

3.º — escreve a expressão de $K_{\mathrm{c}}$

O produto, $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$, com coeficiente $2$, vai para o numerador ao quadrado. Os reagentes vão para o denominador: o $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ ao quadrado (coeficiente $2$) e o ${\mathrm{O}}_2$ à primeira potência (coeficiente $1$):

Todas as espécies são gasosas, por isso todas entram na expressão.

Resposta: opção (C).

a origem de cada opção errada

• (A) $\frac{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3{]}_{\mathrm{e}}}{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2{]}_{\mathrm{e}}[{\mathrm{O}}_2{]}_{\mathrm{e}}}$ — põe os produtos em cima e os reagentes em baixo, como deve ser, mas esquece os expoentes: escreve as concentrações como se todos os coeficientes fossem $1$. É o erro de quem escreve a expressão a partir das fórmulas, sem acertar a equação.
• (B) $\frac{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2{]}_{\mathrm{e}}^2[{\mathrm{O}}_2{]}_{\mathrm{e}}}{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3{]}_{\mathrm{e}}^2}$ — tem os expoentes certos, mas está invertida: reagentes no numerador e produto no denominador. É a constante da reação inversa ($2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3\rightleftharpoons 2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2+{\mathrm{O}}_2$), igual a $\frac{1}{K_{\mathrm{c}}}$. Apanha quem trocou reagentes e produtos ao ler o gráfico.
• (D) $\frac{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2{]}_{\mathrm{e}}[{\mathrm{O}}_2{]}_{\mathrm{e}}}{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3{]}_{\mathrm{e}}}$ — junta os dois erros: invertida e sem expoentes.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla e facultativo: dos oito itens facultativos da prova, só contam os quatro com melhor pontuação. Os $10$ pontos são tudo ou nada.

• Não acertar a equação. A equação não vem escrita no enunciado; tens de a construir. Sem os coeficientes, não há expoentes, e caíste na (A) ou na (D).
• Trocar numerador e denominador. Produtos em cima, reagentes em baixo. Quem são os produtos decide-se pelo gráfico: o que começa em zero e aumenta.
• Deixar em branco. Errar não tira pontos; o branco vale $0$ de certeza. Mesmo com dúvidas entre duas opções, escolhe uma.
• Escrever duas respostas. Os critérios gerais dizem que, se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Riscar mal ou acrescentar «ou (…)» não salva nada.

a regra a fixar

Para escrever $K_{\mathrm{c}}$: (1) escreve e acerta a equação; (2) produtos no numerador, reagentes no denominador; (3) cada concentração de equilíbrio elevada ao seu coeficiente estequiométrico; (4) sólidos e líquidos puros não entram. A expressão da reação inversa é a inversa da expressão — e o valor da constante também: $K_{\mathrm{c},\mathrm{inversa}}=\frac{1}{K_{\mathrm{c}}}$.