De acordo com o princípio de Le Chatelier, escreva como cada um dos fatores a seguir afeta um sistema em equilíbrio químico:
O sistema é aquecido;
O sistema é aquecido;
Passo 1
O enunciado pede: “De acordo com o princípio de Le Chatelier, escreva como cada um dos fatores a seguir afeta um sistema em equilíbrio químico: O sistema é aquecido;”.
Informações dadas: apenas que o sistema em equilíbrio sofre um aumento de temperatura (o sistema é aquecido). Não há outras condições numéricas nem a reação específica.
Informações dadas: apenas que o sistema em equilíbrio sofre um aumento de temperatura (o sistema é aquecido). Não há outras condições numéricas nem a reação específica.
Passo 2
O que diz o princípio de Le Chatelier (em linguagem simples): quando um sistema em equilíbrio é perturbado por uma mudança (concentração, pressão, temperatura, etc.), o sistema reage de modo a reduzir (contrabalançar) essa perturbação. Em outras palavras, o equilíbrio “tenta” contrariar a mudança imposta.
Passo 3
Como tratar o aquecimento como perturbação: temperatura (calor) atua como um componente da reação. Para aplicar Le Chatelier é útil escrever a reação destacando se o processo libera ou consome calor:
- Se a reação é exotérmica no sentido direto (libera calor), pode-se escrever simbolicamente
. - Se a reação é endotérmica no sentido direto (absorve calor), pode-se escrever simbolicamente
.
Passo 4
Aplicando Le Chatelier ao aquecimento:
- Ao aquecer, está-se "adicionando
" ao sistema. O sistema tende a consumir esse excesso de calor para contrariar a perturbação — ou seja, ele desloca o equilíbrio no sentido que consome calor (o sentido endotérmico). - Consequência direta:
- Se a reação direta for endotérmica (
), o aquecimento desloca o equilíbrio no sentido dos produtos (direção direta). - Se a reação direta for exotérmica (
), o aquecimento desloca o equilíbrio no sentido dos reagentes (direção inversa).
- Se a reação direta for endotérmica (
Passo 5
Exemplos explícitos (para fixar):
- Reação exotérmica (ex.: Haber, escrita de forma simplificada):
.
Aquecer → adicionar→ equilíbrio desloca para a esquerda → menos . - Reação endotérmica (ex.: decomposição térmica simplificada):
.
Aquecer → adicionar→ equilíbrio desloca para a direita → mais e .
Passo 6
Efeito sobre a constante de equilíbrio
(mais técnico, mas útil):
A dependência de com a temperatura é dada pela equação de van 't Hoff:
A dependência de
onde
é a constante de equilíbrio,
é a temperatura em kelvin,
é a entalpia padrão da reação (positiva para endotérmica, negativa para exotérmica) e
é a constante universal dos gases.
Dessa relação segue-se:
Dessa relação segue-se:
- Se
(endotérmica), aumentar aumenta (mais produtos em equilíbrio). - Se
(exotérmica), aumentar diminui (menos produtos em equilíbrio).
Passo 7
Resumo prático e dica para prova (como “macete”): imagine o calor como se fosse uma espécie de reagente quando a reação é endotérmica e como produto quando é exotérmica. Ao aquecer, o equilíbrio desloca-se no sentido que “consome” calor — isto é, para o lado endotérmico.
Encerrando com uma afirmação direta e fácil de lembrar: aquecer favorece o sentido endotérmico; o sentido favorecido aumenta a concentração dos compostos que absorvem calor e a constante varia conforme o sinal de
.
Encerrando com uma afirmação direta e fácil de lembrar: aquecer favorece o sentido endotérmico; o sentido favorecido aumenta a concentração dos compostos que absorvem calor e a constante
Resposta
Ao aquecer, o equilíbrio desloca-se no sentido endotérmico (consome calor): se a reação direta for endotérmica, o aquecimento desloca para os produtos; se for exotérmica, o aquecimento desloca para os reagentes.