- (AUTOTESTE 9.14B - pg496). Considere o equilíbrio
Preveja o efeito sobre cada concentração no equilíbrio de
remoção de
remoção de
Passo 1
Enunciado e o que é pedido. Temos o equilíbrio químico
A pergunta: o que acontece com cada concentração quando se remove
do sistema que estava em equilíbrio? Listei claramente as quantidades sobre as quais devo comentar:
,
e
.
Passo 2
Intuição física e princípio que usamos (explicação didática). Quando um sistema em equilíbrio sofre uma perturbação, ele tende a reagir de modo a “contrariar” essa perturbação — isso é o Princípio de Le Châtelier. Para raciocinar de forma mais concreta usamos também o quociente de reação
e a constante de equilíbrio
. Num equilíbrio inicial valia
. Se perturbamos removendo produto, o valor atual de
fica menor que
(porque numerador diminui), e a reação se desloca no sentido que aumenta
, ou seja, desloca-se para a direita (formar mais produto) até que
volte a igualar
.
Passo 3
Efeito imediato da remoção. Se eu tirar
do sistema imediatamente após a remoção:
Os reagentes
e
não mudam instantaneamente (a menos que a remoção envolva também fuga de reagentes), portanto logo após a remoção temos
e o sistema não está mais em equilíbrio.
Passo 4
Resposta do sistema durante o reestabelecimento do equilíbrio (razão estequiométrica e sinais). Para retornar a
o sistema reage no sentido direto:
Chamando
a quantidade (em concentração) que reage no sentido direto durante o reajuste, as variações serão:
Portanto, durante o reequilíbrio
e
diminuem (consumidos) e
aumenta (produzido) até que
volte a ser
.
Passo 5
Comparação final com o estado inicial antes da remoção (conclusão clara). É importante distinguir dois momentos: (a) imediatamente após a remoção e (b) após o novo equilíbrio ser estabelecido.
- Imediatamente após a remoção:
fica menor; e inalterados. - Após o sistema reequilibrar: houve deslocamento para a direita, então comparando o novo equilíbrio com o equilíbrio original:
-
ficará menor do que no equilíbrio original (porque parte dele foi consumida para repor produto). -
ficará menor do que no equilíbrio original (mesma razão). -
ficará maior do que o valor imediatamente após a remoção (pois parte foi reposta), porém normalmente permanecerá menor do que o valor do equilíbrio original — ou seja, não se recupera totalmente ao nível inicial porque removemos parte do produto e os reagentes disponíveis não são aumentados para repor tudo. Assim, o novo satisfaz
-
Passo 6
Exemplo numérico curto para fixar a intuição (opcional, mas ajuda). Suponha um equilíbrio inicial com
,
e
. Então
. Se eu removo
de
, o numerador vira
e
, então reage para a direita. Se resolvermos a conta (definindo
formado), obtemos
, então as concentrações finais ficam aproximadamente
,
e
. Note que
aumentou em relação ao
imediato, mas ficou abaixo do
original;
e
diminuíram em relação ao original.