A 25^circ C, a constante de equilíbrio para a reação é de Kp=47,9. Desta forma, responda:
N2 O4(g) <=ftharpoons 2 NO2(g)
A reação mostrada acima possui De. Em que direção o equilibrio se descolará se: I) N2 O4 for adicionado, II) NO2 for removido; III) a pressão for aumentada; IV) o volume aumentado; V) a temperatura for diminuída.

Passo 1

Vamos analisar o problema que você trouxe. Temos a reação de equilíbrio:
N2 O4(g) <=ftharpoons 2 NO2(g)
A constante de equilíbrio é 47,9 a 25°C, e a variação de entalpia é 58,0 kJ. Precisamos descobrir para qual lado o equilíbrio se desloca quando:
I) é adicionado,
II) é removido,
III) a pressão é aumentada,
IV) o volume é aumentado,
V) a temperatura é diminuída.
Para resolver isso, vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que nos ajuda a entender como um sistema em equilíbrio reage a mudanças nas condições externas.

Passo 2

I) Quando é adicionado:
Segundo o Princípio de Le Chatelier, se adicionarmos mais reagente ao sistema, o equilíbrio vai se deslocar para consumir o excesso, ou seja, para formar mais produtos.
Aplicando isso:
  • Adiciona-se .
  • O sistema reage consumindo o excesso de para produzir mais .
Portanto, o equilíbrio se desloca para a direita.

Passo 3

II) Quando é removido:
Novamente, pelo Princípio de Le Chatelier, se removemos um produto, o sistema vai tentar produzir mais desse produto para compensar a remoção.
Aplicando isso:
  • Remove-se .
  • O equilíbrio se desloca para a direita para produzir mais .
Logo, o equilíbrio se desloca para a direita.

Passo 4

III) Quando a pressão é aumentada:
Para gases, aumentar a pressão favorece a direção que produz menos mols de gás.
Vamos contar os mols de gás de cada lado da reação:
  • À esquerda: de .
  • À direita: de .
Como há mais mols de gás à direita, aumentar a pressão favorece o lado com menos mols, ou seja, o lado esquerdo.
Portanto, o equilíbrio se desloca para a esquerda.

Passo 5

IV) Quando o volume é aumentado:
Aumentar o volume de um sistema gaseoso reduz a pressão. Segundo Le Chatelier, o sistema vai reagir aumentando a pressão novamente, favorecendo o lado com menos mols de gás.
Como vimos:
  • Lado esquerdo: 1 mol,
  • Lado direito: 2 mols.
Menos mols estão à esquerda, então o equilíbrio se desloca para a esquerda.
Assim, o equilíbrio se desloca para a esquerda.

Passo 6

V) Quando a temperatura é diminuída:
A variação de entalpia é positiva ( ), indicando que a reação é endotérmica no sentido direto. Reduzir a temperatura favorece reações exotérmicas.
Portanto, diminuindo a temperatura, o sistema favorece a formação dos reagentes para liberar calor.
Dessa forma, o equilíbrio se desloca para a esquerda.

Resposta

I) Para a direita; II) Para a direita; III) Para a esquerda; IV) Para a esquerda; V) Para a esquerda.

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