Considere o equilíbrio e entre o oxigênio molecular e o ozônio:
Qual seria o efeito resultante de (a) aumentar a pressão do sistema por meio da diminuição do volume? (b) adicionar
ao sistema? (c) diminuir a temperatura? (d) adicionar um catalisador?
Passo 1
O enunciado trata do equilíbrio químico
com
(reação direta endotérmica). Para responder aos itens, vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que diz que qualquer perturbação no sistema em equilíbrio faz o sistema deslocar-se de modo a minimizar essa perturbação.
Passo 2
Para (a) aumentar a pressão por diminuição do volume:
– O número de mols gasosos do lado dos reagentes é e do lado dos produtos é
.
– Aumentar a pressão favorece o lado com menos mols de gás.
Logo, o equilíbrio desloca-se para a direita, produzindo mais .
– O número de mols gasosos do lado dos reagentes é
– Aumentar a pressão favorece o lado com menos mols de gás.
Logo, o equilíbrio desloca-se para a direita, produzindo mais
Passo 3
Para (b) adicionar
:
– Ao aumentar a concentração de um reagente, o sistema consome parte desse reagente para restabelecer o equilíbrio.
Logo, o equilíbrio desloca-se para a direita, formando mais .
– Ao aumentar a concentração de um reagente, o sistema consome parte desse reagente para restabelecer o equilíbrio.
Logo, o equilíbrio desloca-se para a direita, formando mais
Passo 4
Para (c) diminuir a temperatura:
– Como a reação direta é endotérmica ( ), a reação inversa é exotérmica.
– Diminuir favorece a reação exotérmica (inversa), que libera calor.
Logo, o equilíbrio desloca-se para a esquerda, formando mais e consumindo
.
– Como a reação direta é endotérmica (
– Diminuir
Logo, o equilíbrio desloca-se para a esquerda, formando mais
Passo 5
Para (d) adicionar um catalisador:
– O catalisador acelera as velocidades das reações direta e inversa na mesma proporção, sem alterar as energias relativas ou a posição do equilíbrio.
Logo, não há mudança na composição em equilíbrio, apenas o equilíbrio é atingido mais rapidamente.
– O catalisador acelera as velocidades das reações direta e inversa na mesma proporção, sem alterar as energias relativas ou a posição do equilíbrio.
Logo, não há mudança na composição em equilíbrio, apenas o equilíbrio é atingido mais rapidamente.
Resposta
(a) O equilíbrio desloca-se para a direita, aumentando a concentração de
.
(b) O equilíbrio desloca-se para a direita, aumentando a concentração de .
(c) O equilíbrio desloca-se para a esquerda, aumentando a concentração de .
(d) Não há mudança na posição de equilíbrio; o catalisador só acelera o atingimento do equilíbrio.
(b) O equilíbrio desloca-se para a direita, aumentando a concentração de
(c) O equilíbrio desloca-se para a esquerda, aumentando a concentração de
(d) Não há mudança na posição de equilíbrio; o catalisador só acelera o atingimento do equilíbrio.