Considere as reações abaixo,e considere um sistema que tenham todos esses reagentes:
(1)
(2)
(3)
(4)
Desconsiderando a solubilidade pelo aquecimento do
, o que acontece com a quantidade de
quando:
Quando se aumenta a pressão do sistema?
(1)
(2)
(3)
(4)
Passo 1
O enunciado pergunta: “Quando se aumenta a pressão do sistema, o que acontece com a quantidade de
?” e pede para desconsiderar o efeito de aumento de solubilidade por aquecimento. As informações relevantes (copiadas do enunciado) são as quatro reações presentes no mesmo sistema:
Anote que, dentre essas reações, apenas a reação
gera claramente uma espécie gasosa:
. A pergunta é o efeito de um aumento de pressão no sistema (assumiremos que a pressão é aumentada de forma a alterar as pressões parciais dos gases, por exemplo por compressão — se a “pressão” fosse aumentada apenas adicionando gás inerte a volume fixo, o efeito sobre equilíbrios gasosos seria diferente; aqui adotamos o caso típico de compressão, que afeta as pressões parciais).
Passo 2
Conceito-chave (explicado de modo simples): quando um sistema em equilíbrio é perturbado, o equilíbrio se desloca para minimizar a perturbação — isso é o princípio de Le Châtelier. No caso de alteração de pressão (por redução de volume), o deslocamento favorece o lado da reação que contém menos mols de gás. Vou aplicar isso à reação que envolve gás: a reação
.
Passo 3
Aplicando Le Châtelier à reação
:
- No lado direito há
mol de gás ( ); no lado esquerdo não há gás. Ao aumentar a pressão (por compressão), o sistema tende a diminuir o número de mols gasosos, portanto o equilíbrio tende a deslocar-se para o lado com menos gás: ou seja, para a esquerda (consumir e formar o reagente original). - Consequência imediata: a concentração (quantidade) de
diminui e a produção de pela reação diminui — haverá menos disponível no equilíbrio.
Passo 4
Efeito da diminuição de
no equilíbrio ácido–base:
-
é uma base que, em solução aquosa, consome (ou gera ). Se a concentração de diminui (porque deslocou-se para a esquerda), haverá menos base disponível para neutralizar ácidos ou para gerar . - Portanto, a solução tende a ficar menos básica (ou mais ácida): a concentração de
diminui e a de tende a aumentar (relativamente).
Passo 5
Efeito sobre a dissociação do ácido oxálico (reação
):
- Se a concentração de
aumenta (solução mais ácida), o equilíbrio de ionização do ácido oxálico será deslocado para a esquerda (princípio de Le Châtelier aplicado a íons em solução): a formação de diminui. - Consequência: a concentração de
no meio diminui.
Passo 6
Efeito final sobre a solubilidade do
(reação
):
- Se a concentração de
diminui (passo anterior), o equilíbrio da dissolução tende a se deslocar para a direita para repor . Deslocar para a direita significa dissolver mais sólido para gerar íons. - Logo, a quantidade de
presente diminui: mais sólido se dissolve para aumentar .
Passo 7
Resumo em cadeia (passo a passo causal, para gravar na prova):
- Aumento de pressão (por compressão) → reação
desloca-se para a esquerda (menos e menos ). - Menos
→ meio menos básico / mais . - Mais
→ reação desloca-se para a esquerda → menos em solução. - Menos
→ reação desloca-se para a direita → mais dissolução de . - Conclusão: a massa/quantidade de
diminui.
Resposta
A quantidade de
diminui (o sólido se dissolve mais).