c) aumento da concentração molar dos reagentes.
d) diminuição da temperatura.
e) adição de catalisador.
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.

Passo 1

O enunciado descreve o equilíbrio químico heterogêneo que ocorre em refrigerantes fechados:
\mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3\,(aq)} \longleftrightarrow \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2\,(g)}
Queremos deslocar esse equilíbrio no sentido inverso (formar mais \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3}) para reduzir a liberação de \mathrm{CO}_{2} após a abertura da garrafa. Esse problema envolve o princípio de Le Chatelier, que descreve como variações de concentração, pressão e temperatura afetam a posição de equilíbrio.

Passo 2

Segundo o princípio de Le Chatelier, qualquer perturbação (variação de concentração, temperatura ou pressão) faz o sistema reagir no sentido de minimizar essa perturbação. Como queremos consumir \mathrm{CO}_{2}, devemos escolher uma condição que favoreça a reação inversa:
\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2\,(g)} \longrightarrow \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3\,(aq)}.

Passo 3

Analisando a opção c) aumento da concentração molar dos reagentes:
Os “reagentes” são \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}. Aumentar \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3} geraria ainda mais \mathrm{CO}_{2} e, no caso de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}, a fase líquida já é abundante, de modo que esse aumento quase não afeta o equilíbrio. Logo, não reduz a liberação de \mathrm{CO}_{2}.

Passo 4

Analisando a opção d) diminuição da temperatura:
A decomposição de \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3} em \mathrm{CO}_{2} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} é endotérmica (absorve calor). Diminuir a temperatura desloca o equilíbrio para o lado exotérmico, ou seja, para a reação inversa de formação de \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3}, consumindo \mathrm{CO}_{2} e reduzindo sua liberação. Essa estratégia é muito eficiente para nosso objetivo.

Passo 5

Analisando a opção e) adição de catalisador:
O catalisador acelera tanto a reação direta quanto a inversa, diminuindo o tempo para atingir o equilíbrio, mas não altera a posição de equilíbrio nem a quantidade de \mathrm{CO}_{2} presente no estado estacionário. Portanto, não reduz a liberação de gás.

Passo 6

Analisando a opção a) utilizar uma tampa que injeta ar:
Injetar ar dilui a fração molar de \mathrm{CO}_{2} (pq adiciona principalmente \mathrm{N}_{2} e \mathrm{O}_{2}), reduzindo sua pressão parcial. Pela Le Chatelier, isso desloca o equilíbrio para o lado dos gases, gerando mais \mathrm{CO}_{2} e piorando o problema.

Resposta

d) diminuição da temperatura.

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