Questão 32 — Equilíbrio Químico — Esterificação e Constante de Equilíbrio (Química) — Instituto Militar de Engenharia (IME) 2024

Química Equilíbrio Químico — Esterificação e Constante de Equilíbrio

Instituto Militar de Engenharia (IME) 2024 Médio

Instituto Militar de Engenharia (IME) · Concurso de Formação e Graduação

Gabarito disponível

Uma mistura de um monoácido orgânico e um monoálcool primário, em uma proporção molar 1: 2, foi tratada com uma quantidade catalítica de ácido sulfúrico concentrado sob condições de volume e temperatura constantes. Após um período de reação suficientemente longo, em um sistema fechado, foi observado que a reação apresentou uma conversão de 87,5% do monoácido.

Se o mesmo tratamento for aplicado a uma mistura equimolar desses mesmos compostos, a conversão esperada do monoácido e o grupo funcional do produto principal serão:

Selecione uma alternativa A) 67,2%; éster. B) 67,2%; éter. C) 70,0%; éster. D) 70,0%; éter. E) 87,5%; éster.

Resolução comentada

Com K ≈ 5,44, a mistura equimolar converte cerca de 70% do ácido, e o produto principal é um éster.

Na primeira situação, com ácido 1 e álcool 2, a conversão de 87,5% dá éster = água = 0,875, ácido = 0,125 e álcool = 1,125. Então K = 0,875²/(0,125 × 1,125) ≈ 5,44. Na mistura equimolar, x²/(1 − x)² = 5,44, logo x/(1 − x) = 2,33 e x = 0,70. O produto principal da esterificação é o éster. O éter só se formaria por desidratação do álcool em outras condições.

Análise das alternativas

A) e B) 67,2% não vêm do cálculo. B) e D) indicam éter, que não é o produto principal. E) 87,5% é a conversão da mistura 1:2 e não vale para a equimolar. C) Está correta.

Referência: Equilíbrio químico: esterificação de Fischer e constante Kc.

Resolução comentada do VaiConcursos.