Considere o seguinte equilíbrio:
\mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{4}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons 2 \mathrm{NO}_{2}(\mathrm{~g}) \quad \Delta \mathrm{H}^{\circ}=58,0 \mathrm{~kJ}
Em qual sentido o equilíbrio se deslocará quando cada uma das seguintes variações for feita ao sistema no equilíbrio:
aumento da pressão total pela adição de \mathrm{N}_{2}(\mathrm{~g});

Passo 1

O enunciado descreve o equilíbrio gasoso
\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4}(g)\rightleftharpoons 2\,\mathrm{NO}_{2}(g)
com \Delta H^\circ=+58{,}0\\ \mathrm{kJ}. Pelo princípio de Le Châtelier, ao fazermos uma perturbação no sistema no equilíbrio, ele se desloca para minimizar essa perturbação. Aqui queremos saber o sentido do deslocamento quando se aumenta a pressão total pela adição de \mathrm{N}_2(g), que é um gás inerte.

Passo 2

Precisamos distinguir dois cenários: adição de gás inerte a volume constante ou a pressão constante. O enunciado diz que a pressão total aumenta, o que tipicamente implica adição de gás inerte a volume constante (pois, se fosse a pressão constante, o volume aumentaria para manter a pressão).

Passo 3

Em condições de volume constante, ao adicionarmos \mathrm{N}_2 a mais, a pressão total sobe, mas as pressões parciais dos reagentes e produtos não mudam, pois cada pressão parcial satisfaz
P_i = \frac{n_i\,R\,T}{V},
e n_{\mathrm{N}_2\mathrm{O}_4}, n_{\mathrm{NO}_2} e V permanecem os mesmos. Logo P_{\mathrm{N}_2\mathrm{O}_4} e P_{\mathrm{NO}_2} ficam inalterados.

Passo 4

Como as pressões parciais dos gases participantes não se alteram, o quociente de reação
Q_p = \frac{(P_{\mathrm{NO}_2})^2}{P_{\mathrm{N}_2\mathrm{O}_4}}
também não muda. Se Q_p não sai de seu valor de equilíbrio, não há força para deslocar o equilíbrio em nenhum dos sentidos.

Resposta

O equilíbrio não se desloca; permanece na mesma posição.

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