Considere a reação:
\mathbf{2 C l}_{2(g)}+\mathbf{2 H}_{2} \mathbf{O}_{(g)} \rightleftarrows \mathbf{4 H C l}_{(g)}+\mathbf{O}_{2(g)} \Delta \mathrm{H}=+113 \mathrm{~kJ}
Admita que o sistema está em equilíbrio. O que ocorrerá ao número de mols de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(g)} no recipiente se:
a temperatura for diminuída.

Passo 1

O enunciado apresenta a reação em equilíbrio
2\,\mathrm{Cl}_{2(g)} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(g)} \rightleftarrows 4\,\mathrm{HCl}_{(g)} + \mathrm{O}_{2(g)} \quad\Delta H = +113\\ \mathrm{kJ}
e pede o efeito de uma diminuição de temperatura sobre o número de mols de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(g)}. Vamos usar o princípio de Le Chatelier para equilíbrio químico e o conceito de sentido endotérmico/exotérmico da reação.

Passo 2

Interpretamos o sinal de \Delta H=+113\\ \mathrm{kJ}: como é positivo, a reação no sentido direto absorve calor, ou seja, é endotérmica no avanço.

Passo 3

Segundo o princípio de Le Chatelier, ao diminuir a temperatura estamos retirando calor do sistema. O sistema reage “tentando” repor esse calor, favorecendo o sentido exotérmico (que libera calor). Como o avanço é endotérmico, a direção exotérmica será o sentido inverso, isto é, a reação irá deslocar-se para a esquerda.

Passo 4

O deslocamento para a esquerda significa aumento da concentração (e do número de mols) dos reagentes e diminuição dos produtos. Em particular, \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(g)} é reagente e, portanto, seu número de mols aumenta.

Resposta

O número de mols de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(g)} no equilíbrio aumenta.

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