(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:
um catalisador é adicionado à mistura;

Passo 1

O enunciado apresenta o equilíbrio químico
2\,\mathrm{SO}_{2(\mathrm{g})} + \mathrm{O}_{2(\mathrm{g})} \leftrightarrows 2\,\mathrm{SO}_{3(\mathrm{g})}
e pergunta como a adição de um catalisador afeta a mistura dos gases. O conteúdo é equilíbrio químico e cinética: precisamos usar a ideia de que um catalisador altera as velocidades das reações sem mudar a constante de equilíbrio.

Passo 2

Um catalisador funciona diminuindo a energia de ativação para a reação direta e para a inversa na mesma proporção. Como consequência:
– As velocidades de avanço e de retrocesso aumentam igualmente.
– A constante de equilíbrio K, que depende apenas das energias livres dos reagentes e produtos, permanece inalterada.
– A composição de equilíbrio (as concentrações finais de \mathrm{SO}_2, \mathrm{O}_2 e \mathrm{SO}_3) não se altera; o sistema apenas alcança o equilíbrio mais rapidamente.

Resposta

A adição do catalisador não muda as concentrações de equilíbrio dos gases, apenas acelera o tempo necessário para o sistema atingir o equilíbrio químico.

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