Considere o seguinte equilíbrio entre os óxidos de nitrogênio:
A temperatura constante, como uma variação no volume do recipiente afetaria a fração de produtos na mistura em equilíbrio? Teórica
Passo 1
O enunciado apresenta o equilíbrio gasoso
com
. O que precisamos aqui é entender como mudanças no volume afetam a posição de um equilíbrio gasoso, aplicando o princípio de Le Chatelier.
Passo 2
Contamos as moléculas gasosas em cada lado do equilíbrio: no reagente há
mols de gás e no produto há
mols. Quando variamos o volume, mudamos a pressão total, e o sistema “resiste” a essa mudança deslocando-se para o lado que tiver menos ou mais mols de gás, conforme o caso.
Passo 3
Se o volume do recipiente diminui, a pressão total aumenta. Pelo princípio de Le Chatelier, o equilíbrio desloca-se para o lado com menos mols de gás, ou seja, para a esquerda (reagentes), pois lá há
mols em vez de
. Logo, a fração de produtos
diminui.
Passo 4
Se o volume do recipiente aumenta, a pressão total cai. Então o equilíbrio desloca-se para o lado com mais mols de gás, ou seja, para a direita (produtos), pois lá há
mols em vez de
. Logo, a fração de produtos
aumenta.
Passo 5
Vale notar que
só afeta a resposta a mudanças de temperatura. Como aqui a temperatura está fixa,
não entra na variação de volume/pressão.
Resposta
Aumentando o volume, a fração de
em equilíbrio aumenta.
Diminuindo o volume, a fração de em equilíbrio diminui.
Diminuindo o volume, a fração de