Considere o equilíbrio:
Preveja a direção (a produtos, a reagentes ou nenhuma mudança) na qual o equilíbrio irá se deslocar quando cada uma das seguintes mudanças ocorrerem a temperatura constante. Explique suas respostas.
é removido
Passo 1
O enunciado fornece o equilíbrio químico
e diz que a temperatura é constante. A alteração proposta é:
é removido do sistema.
A pergunta é: para que lado o equilíbrio vai deslocar — a produtos, a reagentes ou nenhuma mudança — quando essa remoção ocorre?
A pergunta é: para que lado o equilíbrio vai deslocar — a produtos, a reagentes ou nenhuma mudança — quando essa remoção ocorre?
Passo 2
Vou definir ferramentas que usamos para prever o deslocamento.
- Constante de equilíbrio (para pressões, já que são gases):
é constante à temperatura fixa e vale
onde
é a pressão parcial de
e
é a pressão parcial de
.
- Quociente de reação (análoga a
mas para o estado instantâneo): tem a mesma forma
Se o sistema está inicialmente no equilíbrio, então
. Se alguma perturbação ocorre, comparamos
com
:
- Se
, a reação avança no sentido direto (forma mais produtos) para aumentar . - Se
, a reação avança no sentido inverso (forma mais reagentes) para diminuir .
Explicação didática rápida:
é um número fixo (àquela temperatura) que diz a razão entre produto e reagente no equilíbrio.
é a razão atual; o sistema “quer” voltar a
.
Passo 3
Agora aplicar ao caso concreto (remoção de
).
- Ao remover
a pressão parcial diminui. Imediatamente após a remoção, ainda está praticamente o mesmo (antes de qualquer nova reação), então o novo quociente é
com
representando a quantidade removida. Comparando com o valor de equilíbrio inicial
, obtemos
- Como
, pela regra acima a reação desloca-se no sentido que aumenta , ou seja, no sentido direto (formação de mais ).
Passo 4
Interpretação com o princípio de Le Châtelier (versão conceitual): o sistema reage contra a perturbação. A remoção de
representa uma “redução” de produto; o sistema responde consumindo reagentes (
) para formar
até que o equilíbrio seja restabelecido. Portanto o deslocamento é em direção aos produtos (para a direita).
Passo 5
Exemplo numérico simples para fixar a ideia: suponha inicialmente em equilíbrio
e
, então
. Se remove-se
até
, o novo quociente é
, que é menor que
. Logo a reação avança para a direita (produzir
) até restaurar
.
Resposta
Desloca-se para os produtos (direita).