(Brown, LeMay, Bursten, 2005) - Considere o seguinte equilíbrio, para o qual
2 \mathrm{SO}_{2(\mathrm{g})}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{g})} \leftrightarrows 2 \mathrm{SO}_{3(\mathrm{g})} .
Como cada uma das seguintes variações afetará a mistura dos três gases:
o volume de reação do recipiente é dobrado;

Passo 1

O enunciado apresenta o equilíbrio
2\mathrm{SO}_{2(\mathrm{g})} + \mathrm{O}_{2(\mathrm{g})} \leftrightarrows 2\mathrm{SO}_{3(\mathrm{g})}
e pede para analisar o efeito de dobrar o volume do recipiente. O conteúdo envolvido é o Princípio de Le Chatelier aplicado a mudanças de pressão/volume em equilíbrios gasosos.

Passo 2

Quando o volume é dobrado, a pressão total do sistema cai (pois P \propto 1/V a temperatura constante). Essa “perturbação” faz com que o sistema se ajuste para contrariar a queda de pressão.

Passo 3

No nosso equilíbrio, o lado dos reagentes tem 2 + 1 = 3 mols de gás e o dos produtos tem 2 mols. Para aumentar a pressão de volta, o equilíbrio se desloca para o lado com mais mols de gás, ou seja, para a esquerda (reagentes).

Passo 4

Esse deslocamento para a esquerda significa que, em nova situação de equilíbrio, haverá:
  • aumento das concentrações de \mathrm{SO}_2 e \mathrm{O}_2,
  • diminuição da concentração de \mathrm{SO}_3.
    O valor da constante de equilíbrio K permanece o mesmo, pois a temperatura não mudou.

Resposta

Doubling the volume shifts the equilibrium toward the reactants: \mathrm{SO}_2 and \mathrm{O}_2 increase and \mathrm{SO}_3 decreases; K stays constant.

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