Para garantir que produtos eletrônicos estejam armazenados de forma…

Para garantir que produtos eletrônicos estejam armazenados de forma adequada antes da venda, algumas empresas utilizam cartões indicadores de umidade nas embalagens desses produtos. Alguns desses cartões contêm um sal de cobalto que muda de cor em presença de água, de acordo com a equação química:$\underset{\text{(azul)}}{\text{CoCl}_2\text{(s)}} + 6\text{H}_2\text{O(g)} \rightleftharpoons \underset{\text{(rosa)}}{\text{CoCl}_2 \cdot 6\text{H}_2\text{O(s)}} \quad \Delta H < 0$Como você procederia para reutilizar, num curto intervalo de tempo, um cartão que já estivesse com a coloração rosa?

GABARITO: D

A questão aborda o deslocamento do equilíbrio químico de hidratação do cloreto de cobalto (II). A equação fornecida mostra que a formação do sal hidratado (rosa) a partir do sal anidro (azul) é um processo exotérmico, conforme indicado pela variação de entalpia negativa:

CoCl 2(s) + 6 H 2O(g) CoCl 2 6H 2O(s) H < 0

Para reutilizar o cartão rosa, precisamos convertê-lo de volta à forma anidra azul. Isso exige deslocar o equilíbrio para a esquerda (sentido dos reagentes).

1. Aplicação da Temperatura: Como a reação direta é exotérmica, a reação inversa (desidratação) é necessariamente endotérmica. De acordo com o Princípio de Le Chatelier, o aumento da temperatura favorece o sentido endotérmico do equilíbrio. Portanto, fornecer calor ao sistema desloca a reação para a esquerda.
2. Concentração de Vapor: O aquecimento do ar circundante também diminui a umidade relativa e facilita a evaporação das moléculas de água coordenadas ao cobalto, reforçando o deslocamento para o sentido anidro (azul).

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno inverte a influência térmica em sistemas exotérmicos: ao resfriar o sistema, ele favorece o sentido que libera calor. Como $\Delta H < 0$, o resfriamento resulta em um deslocamento para a direita (+1), mantendo ou intensificando a cor rosa.
• Incorreta. O aluno adiciona reagente esperando o consumo do produto: ao borrifar água (adicionando $6$ mols de reagente conforme a estequiometria), o sistema desloca-se para a direita para consumir o excesso, impossibilitando a volta à cor azul.
• Incorreta. O aluno supõe que o isolamento físico induz a desidratação: sem o aporte de energia térmica (calor) para vencer a barreira endotérmica da reação inversa, o rendimento da desidratação é de 0%.
• Correta. O aquecimento provê a energia necessária para o deslocamento endotérmico para a esquerda, regenerando o cloreto de cobalto anidro azul.
• Incorreta. O aluno opta por uma técnica de adsorção lenta: embora o papel possa remover umidade superficial, ele não fornece energia para romper as ligações químicas da água no complexo sólido, resultando em uma taxa de conversão insignificante no curto intervalo solicitado.