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Questão de Química — FGV SME-SP EFII e Médio 2023 (nº 49)

$SO_2Cl_2$ sofre decomposição térmica em fase gasosa, formando $SO_2$ e $Cl_2$ :
$SO_2Cl_2(g) \rightarrow SO_2(g) + Cl_2(g)$
A reação é conduzida em reator fechado, de 2,5L, contendo inicialmente 0,05 mol de $SO_2Cl_2$ , a 600K. Dessa forma, a pressão inicial é de 1atm, totalmente devido ao reagente. A reação segue cinética de primeira ordem, na qual o tempo de meia-vida, a 600K, é igual a 4,1h.
O tempo no qual a pressão total do sistema terá atingido um aumento de 87,5% é

A2,05h.
B4,10h.
C6,15h.
D8,20h.
E12,30h.

Resposta comentada

Gabarito Alternativa E

Sendo $\alpha$ a fração decomposta, a pressão total é $P = (1-\alpha) + \alpha + \alpha = 1 + \alpha$ ; um aumento de 87,5% significa $\alpha = 0,875$ . Resta $12,5\% = \frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3$ do reagente $\rightarrow$ 3 meias-vidas.

(A) Incorreta: 2,05h $= \frac{1}{2}t_{1/2}$ , insuficiente.
(B) Incorreta: 4,10h $= 1\,t_{1/2}$ (50% decomposto).
(C) Incorreta: 6,15h não corresponde a número inteiro de meias-vidas para 1/8.
(D) Incorreta: 8,20h $= 2\,t_{1/2}$ (75% decomposto).
(E) Correta: $t = 3\times4,1 = 12,3\ h$ .

Fonte: FGV SME-SP EFII e Médio 2023 Química (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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