A constante Kc do equilíbrio representado por FeO(s) + CO(g) ⇌ Fe(s) + CO₂(g) a 1 000 °C é igual a 0,4. Logo, a proporção entre o número de moléculas de CO e CO₂, no equilíbrio, a essa temperatura, é:

Análise da Questão de Equilíbrio Químico

Introdução

Esta questão trata de equilíbrio químico heterogêneo, onde substâncias em estados físicos diferentes coexistem. O ponto crucial é saber quais espécies participam da expressão da constante de equilíbrio.

Desenvolvimento

Reação Química

$$\text{FeO}(s) + \text{CO}(g) \rightleftharpoons \text{Fe}(s) + \text{CO}_2(g)$$

Regra Importante

Em equilíbrios heterogêneos, sólidos não aparecem na expressão da constante de equilíbrio porque sua concentração é considerada constante.

Expressão da Constante Kc

Para esta reação:
$$Kc = \frac{[\text{CO}2]}{[\text{CO}]}$$

Os sólidos FeO e Fe são omitidos do cálculo.

Cálculo da Proporção

Dado que $K_c = 0,4$:

$$\frac{[\text{CO}_2]}{[\text{CO}]} = 0,4 = \frac{4}{10} = \frac{2}{5}$$

Isolando a razão pedida (CO para CO₂):

$$\frac{[\text{CO}]}{[\text{CO}_2]} = \frac{5}{2}$$

## Análise

Pontos-chave:

• Sólidos não entram na expressão de Kc
• A relação inversa deve ser calculada quando se pede proporção diferente
• $0,4 = \frac{2}{5}$ significa menos produto que reagente gasoso

Conclusão

A proporção entre moléculas de CO e CO₂ no equilíbrio é de 5 de CO para 2 de CO₂.

Alternativa E