Considere o seguinte equilíbrio entre os óxidos de nitrogênio:
\mathrm{NO}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{~g})} \rightleftharpoons 3 \mathrm{NO}_{(\mathrm{~g})} \quad \Delta \mathrm{H}>0
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
\mathrm{NO}_{2(g)} + \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{(g)} \rightleftharpoons 3\,\mathrm{NO}_{(g)}
com \Delta H>0. 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 1+1=2 mols de gás e no produto há 3 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 2 mols em vez de 3. Logo, a fração de produtos \mathrm{NO} 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 3 mols em vez de 2. Logo, a fração de produtos \mathrm{NO} aumenta.

Passo 5

Vale notar que \Delta H>0 só afeta a resposta a mudanças de temperatura. Como aqui a temperatura está fixa, \Delta H não entra na variação de volume/pressão.

Resposta

Aumentando o volume, a fração de \mathrm{NO} em equilíbrio aumenta.
Diminuindo o volume, a fração de \mathrm{NO} em equilíbrio diminui.

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