Considere o seguinte equilibrio para o qual
:
Como cada uma das seguintes variações afetará a mistura em equilíbrio dos três gases? (a)
é adicionado ao sistema; (b) a mistura da reação é aquecida; © o volume do recipiente de reação é dobrado; (d) a pressão total do sistema é aumentada adicionando-se um gás nobre; (e)
é removido do sistema.
Teórica
Teórica
Passo 1
Então, temos uma reação de equilíbrio onde
, ou seja, é exotérmica:
Vamos estudar como diferentes mudanças afetam esse equilíbrio. Para isso, vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que nos ajuda a entender como o sistema reage a alterações nas condições. Precisamos lembrar que fatores como concentração, temperatura, volume e pressão podem influenciar o equilíbrio.
Passo 2
(a) Adição de
ao sistema
Teoria Aplicada: Segundo o Princípio de Le Chatelier, se adicionamos mais reagente (
), o sistema tende a consumir o excesso para restabelecer o equilíbrio.
Aplicação: Ao adicionar
, o sistema vai favorecer a formação de mais
para diminuir a concentração extra de
.
Passo 3
(b) Aquecimento da mistura da reação
Teoria Aplicada: A reação é exotérmica (
). Aumentar a temperatura adiciona calor ao sistema.
Aplicação: De acordo com Le Chatelier, o sistema vai tentar absorver o excesso de calor favorecendo a reação endotérmica. Como a reação direta é exotérmica, o sistema vai favorecer a reação inversa para absorver o calor.
Passo 4
© Dobrar o volume do recipiente de reação
Teoria Aplicada: Aumentar o volume reduz a pressão total do sistema. O princípio diz que o sistema vai se ajustar para aumentar a pressão, favorecendo o sentido da reação que produz mais mols de gás.
Aplicação: Observando a reação:
Total de mols gasosos antes:
Total de mols gasosos depois:
Como a reação direta produz menos mols, ao aumentar o volume (reduzir a pressão), o sistema favorece o lado com mais mols, ou seja, a reação inversa.
Passo 5
(d) Aumento da pressão total adicionando-se um gás nobre
Teoria Aplicada: Gases nobres são inertes e não reagem. A adição de um gás nobre aumenta a pressão total, mas não altera as concentrações dos reagentes e produtos.
Aplicação: Como o gás nobre não reage, o equilíbrio não é afetado. A posição de equilíbrio permanece a mesma.
(e) Remoção de
do sistema
Teoria Aplicada: Remover um produto (
) diminui sua concentração. O sistema responde favorecendo a formação desse produto para compensar a perda.
Aplicação: Ao remover
, o equilíbrio se desloca para a direita, aumentando a produção de
para restabelecer a concentração.
Resposta
(a) A adição de
favorece a formação de mais
.
(b) Aquecer a mistura desloca o equilíbrio para a reação inversa, diminuindo a formação de
.
© Dobrar o volume faz com que o equilíbrio se desloque para a reação que produz mais mols de gás, ou seja, para a reação inversa.
(d) Aumentar a pressão adicionando um gás nobre não altera o equilíbrio.
(e) A remoção de
faz com que o equilíbrio se desloque para a direita, aumentando a produção de
.