07)(UFPE) Os refrigerantes são conhecidos como bebidas carbonatadas, em que ocorre o equilíbrio:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{CO}_{3(\mathrm{aq})} \longleftrightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}
Com garrafa fechada, o equilíbrio de reação é mantido pela pressão de \mathrm{CO}_{2} gasoso no interior da garrafa. Após a abertura da garrafa, ocorre perda de \mathrm{CO}_{2} (deslocamento de equilíbrio), alterando o sabor do refrigerante. Qual a maneira mais eficiente de deslocar o equilíbrio da reação em sentido contrário, reduzindo o desprendimento do gás?
a) Utilizar uma tampa que injeta ar no interior da garrafa.
b) Deformar o recipiente para reduzir o volume ocupado pelo gás.
c) Substituir a tampa da garrafa por colher e mantê-la na geladeira.
d) Guardar a garrafa deitada.
e) Introduzir pequenos cristais de gelo no interior da garrafa.
08)Nitrogênio e hidrogênio reagem para formar amônia segundo a equação:
\mathrm{N}_{2(\mathrm{~g})}+3 \mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})} \longrightarrow 2 \mathrm{NH}_{3(\mathrm{~g})}+22 \mathrm{kcal}
Se a mistura dos três gases estiver em equilíbrio e provocarmos:
I. Compressão da mistura.
II. Aumento de temperatura.
III. Introdução de hidrogênio adicional.
O efeito sobre a quantidade de amônia, em cada situação, será:
Em I Em II Em III
A aumenta aumenta aumenta
B diminui aumenta diminui
C aumenta aumenta diminui
D diminui diminui aumenta
E aumenta diminui aumenta

Passo 1

No problema 07 temos o equilíbrio
\mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3(\mathrm{aq})} \longleftrightarrow \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} + \mathrm{CO}_{2(\mathrm{g})}
e queremos deslocá-lo para a esquerda (formar mais \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3}) de modo a reduzir o desprendimento de \mathrm{CO}_{2}. Vamos usar o princípio de Le Châtelier, segundo o qual um aumento na pressão parcial de \mathrm{CO}_{2} desloca o equilíbrio para o lado que consome gás (sentido inverso).

Passo 2

Entre as opções, a que mais eleva a pressão parcial de \mathrm{CO}_{2} é reduzir o volume ocupado pelo gás sem deixar sair \mathrm{CO}_{2}. Deformar o recipiente (opção b) diminui o volume do espaço de cabeça, aumentando a pressão e empurrando o equilíbrio para a esquerda, reduzindo o desprendimento de gás.

Passo 3

No problema 08 temos a reação exoterma
\mathrm{N}_{2(\mathrm{g})} + 3\,\mathrm{H}_{2(\mathrm{g})} \longrightarrow 2\,\mathrm{NH}_{3(\mathrm{g})} + 22\text{ kcal}
e analisamos três perturbações em equilíbrio:
I. compressão da mistura;
II. aumento de temperatura;
III. adição de \mathrm{H}_{2}.

Passo 4

Aplicando Le Châtelier:
– I. Compressão favorece o lado com menos mols de gás (produtos têm 2 mol vs. 4 mol dos reagentes), logo \mathrm{NH}_{3} aumenta.
– II. A reação é exotérmica; aumentar T desloca o equilíbrio para absorver calor (sentido inverso), logo \mathrm{NH}_{3} diminui.
– III. Introduzir \mathrm{H}_{2} consome parte desse excesso no sentido direto, aumentando \mathrm{NH}_{3}.

Resposta

  1. b
  2. e

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