O que acontece se diminuirmos o volume de um sistema gasoso onde há o mesmo número de mols de reagente e produto? (Ex: \mathrm{H}_{2}+\mathrm{I}_{2} \rightleftharpoons 2 \mathrm{HI} )

Passo 1

O enunciado pergunta o que ocorre quando diminuímos o volume de um sistema gasoso em equilíbrio na reação
\mathrm{H}_{2} + \mathrm{I}_{2} \rightleftharpoons 2\,\mathrm{HI}
Aqui o número de mols gasosos de reagentes (1 mol de H_{2} +1 mol de I_{2} =2 mol) é igual ao número de mols de produto (2 mol de HI), logo \Delta n = 2 - 2 = 0. Vamos usar o princípio de Le Chatelier e a forma de K_p para analisar.

Passo 2

Segundo o princípio de Le Chatelier, uma variação de pressão (ou volume) desloca o equilíbrio no sentido de reduzir o efeito dessa variação, isto é, no sentido de diminuir o número total de mols gasosos se a pressão aumentar. Como aqui \Delta n=0, não há diferença em mols de um lado e de outro, portanto não há “lado preferencial” para o sistema deslocar.

Passo 3

Mostrando quantitativamente: a constante de equilíbrio em função das pressões parciais é
K_p \;=\;\frac{(P_{\mathrm{HI}})^2}{P_{\mathrm{H}_{2}}\;P_{\mathrm{I}_{2}}}.
Se comprimirmos o sistema, cada pressão parcial P_i se multiplica por um mesmo fator \gamma>1. Então o quociente de reação fica
\frac{(\gamma P_{\mathrm{HI}})^2}{(\gamma P_{\mathrm{H}_{2}})\,(\gamma P_{\mathrm{I}_{2}})} = \frac{\gamma^2}{\gamma^2}\, \frac{(P_{\mathrm{HI}})^2}{P_{\mathrm{H}_{2}}\,P_{\mathrm{I}_{2}}} =K_p.
Ou seja, o quociente Q continua igual a K_p, logo não há deslocamento.

Passo 4

Concluímos que, ao diminuir o volume (aumentar a pressão) de um sistema gasoso em equilíbrio quando \Delta n=0, as pressões parciais sobem, mas não há deslocamento do equilíbrio.

Resposta

Ao comprimir o sistema com \Delta n=0, não há deslocamento do equilíbrio; apenas as pressões parciais aumentam, mantendo Q=K.

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