Questão 123 — ENEM 2025Caderno amarelo · 2º Dia

📋 Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Equilíbrio químico; princípio de Le Chatelier; pressão parcial
• ⚡ Nível: Difícil — exige análise cuidadosa dos coeficientes, ΔH e pressão parcial de espécies específicas
• 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Equilíbrio químico; fatores que deslocam o equilíbrio; Le Chatelier; reações industriais
• 🏆 Gabarito: D — revelado após resolução completa

🔎 Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Como favorecer a formação de TiCl₄ após o sistema atingir o equilíbrio químico?"
• Palavras-chave decisivas: formação do TiCl₄ favorecida, equilíbrio químico, deslocar para a direita
• Armadilha típica: Aumentar a pressão total pensando que favorece o lado com menos moles de gás, mas a reação tem 2 moles de gás nos reagentes e 2 nos produtos (equilíbrio de pressão total nulo); ou aumentar O₂ pensando que aumenta a velocidade de reação no sentido direto
• O que a resposta precisa demonstrar: Aplicar corretamente Le Chatelier: adicionar reagente (Cl₂) desloca para a direita; aumentar P(O₂) desloca para a esquerda; TiO₂ sólido não afeta o equilíbrio

📚 Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Princípio de Le Chatelier: Se um sistema em equilíbrio é perturbado, ele se desloca para minimizar a perturbação
• Pressão parcial de reagente: Aumentar a pressão parcial de um reagente gasoso desloca o equilíbrio para a direita (produção de produtos)
• Sólidos no equilíbrio: TiO₂(s) é sólido; sua concentração não aparece na expressão de equilíbrio (Kp ou Kc); variar sua quantidade não afeta o equilíbrio
• Moles de gás: Reagentes: 2 mol de Cl₂(g); Produtos: 1 mol TiCl₄(g) + 1 mol O₂(g) = 2 mol; Δn = 0, logo a pressão total não afeta o equilíbrio

🧭 Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "TiO₂(s) + 2Cl₂(g) ⇌ TiCl₄(g) + O₂(g), ΔH = +175 kJ/mol" → reação endotérmica; 2 moles de gás nos reagentes e 2 nos produtos
• Evidência 2: "favorecer a formação de TiCl₄" → deslocar o equilíbrio para a direita
• Síntese: Adicionar Cl₂ (reagente gasoso) aumenta P(Cl₂) → equilíbrio desloca para a direita → mais TiCl₄ produzido

🧠 Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Analisar cada fator

• Aumentar pressão total: Δn(gás) = 2 − 2 = 0; variação de pressão total não desloca equilíbrio
• Diminuir temperatura: Reação endotérmica (ΔH > 0); diminuir T desloca para a esquerda (consome TiCl₄), prejudicando a formação do produto
• Aumentar P(O₂): O₂ é produto; aumentar produto desloca equilíbrio para a esquerda = menos TiCl₄
• Aumentar P(Cl₂): Cl₂ é reagente; aumentar reagente desloca equilíbrio para a direita = mais TiCl₄ ✓
• Variar TiO₂: Sólido puro; não altera Kc nem desloca equilíbrio

Subpasso 4.2 — Selecionar a resposta correta Apenas aumentar a pressão parcial de Cl₂ (opção D) desloca efetivamente o equilíbrio para a direita, favorecendo a formação de TiCl₄.

Subpasso 4.3 — Verificação Pelo princípio de Le Chatelier, adicionar reagente (Cl₂) faz o sistema reagir para consumir o excesso, produzindo mais TiCl₄ e O₂ até atingir novo equilíbrio.

✅❌ Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Aumentando a pressão total do sistema. ❌ Incorreta: Δn(gás) = 0 (2 mol de gás em cada lado); variação de pressão total não altera a posição do equilíbrio nessa reação específica

B) Diminuindo a temperatura do sistema. ❌ Incorreta: A reação é endotérmica (ΔH = +175 kJ/mol); diminuir temperatura favorece a reação exotérmica inversa, deslocando o equilíbrio para a esquerda e reduzindo a formação de TiCl₄

C) Aumentando a pressão parcial de O₂. ❌ Incorreta: O₂ é produto da reação; aumentar a concentração de produto desloca o equilíbrio para a esquerda (Le Chatelier), consumindo TiCl₄ — efeito contrário ao desejado

D) Aumentando a pressão parcial de Cl₂. ✅ Correta: Cl₂ é reagente gasoso; aumentar P(Cl₂) desloca o equilíbrio para a direita (formação de produtos), favorecendo a produção de TiCl₄

E) Variando a quantidade de TiO₂. ❌ Incorreta: TiO₂ é sólido puro; sua concentração (atividade) é constante e igual a 1 na expressão de equilíbrio; variar sua quantidade não afeta a posição do equilíbrio

🏆 Gabarito: D — Aumentar a pressão parcial de Cl₂ injeta mais reagente no sistema, que, pelo princípio de Le Chatelier, desloca o equilíbrio para a direita, favorecendo a formação de TiCl₄.

🏁 Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: D é a única resposta correta pois Cl₂ é o único reagente gasoso que, ao ter sua pressão parcial aumentada, desloca o equilíbrio para a direita de forma efetiva
• Padrão de cobrança: Equilíbrio químico com análise de ΔH, Δn e efeito de pressão parcial é recorrente no ENEM, especialmente em contextos industriais
• Generalização: Para favorecer produtos: adicione reagentes, remova produtos, aumente T se endotérmica, aumente P se Δn < 0
• Dica de eliminação rápida: Verifique Δn dos gases primeiro (se = 0, elimine pressão total); veja o sinal de ΔH para temperatura; identifique se a substância é reagente ou produto para pressão parcial
• Conexões com outros temas: Processo Haber-Bosch (síntese da amônia); equilíbrio em fase sólida; constante de equilíbrio Kp e Kc