Diga em que sentido (produto ou reagente) as equações abaixo vão se deslocar quando forem realizadas as seguintes alterações no sistema:
Diminuição da pressão:
\mathrm{N}_{2} \mathrm{~F}_{4(\mathrm{~g})} \rightleftharpoons 2 \mathrm{NF}_{2(\mathrm{~g})}

Passo 1

O enunciado dá a reação em fase gasosa
\mathrm{N_{2}F_{4(g)}} \rightleftharpoons 2\,\mathrm{NF_{2(g)}}
e pede: quando houver uma diminuição da pressão (isto é, o sistema sofre redução da pressão total), em que sentido a reação se desloca — para os produtos (direita) ou para os reagentes (esquerda)?
Informações relevantes fornecidas pelo enunciado:
  • Todas as espécies estão no estado gasoso (indicado por (g)).
  • O número de mols de gás no lado dos reagentes é \,1 (um mol de \mathrm{N_2F_4}).
  • O número de mols de gás no lado dos produtos é \,2 (dois mols de \mathrm{NF_2}).
  • A alteração pedida é uma diminuição da pressão total do sistema (assumimos temperatura constante, pois é o caso típico para aplicar o princípio de Le Chatelier).

Passo 2

Conceito chave (explicação didática): princípio de Le Chatelier de forma simples e sem jargões.
Le Chatelier diz: se um sistema em equilíbrio for perturbado (mudança de pressão, temperatura, concentração, etc.), o equilíbrio se ajusta no sentido que tende a contrabalançar a perturbação. Para mudanças de pressão em equilíbrios gasosos, o sistema “procura” aumentar a pressão quando esta diminui, e “procura” diminuir a pressão quando esta aumenta. Por isso, ao diminuir a pressão, o equilíbrio desloca-se para o lado com maior número de mols gasosos (pois mais mols de gás ocupando o volume tendem a aumentar a pressão).

Passo 3

Vamos escrever a expressão do quociente de pressão (forma Kp) para ver isso de forma algébrica e concreta. A constante de equilíbrio em termos de pressões parciais é
K_p=\frac{(P_{\mathrm{NF_2}})^2}{P_{\mathrm{N_2F_4}}}
onde:
  • P_{\mathrm{NF_2}} é a pressão parcial de \mathrm{NF_2},
  • P_{\mathrm{N_2F_4}} é a pressão parcial de \mathrm{N_2F_4}.
    Num equilíbrio inicial temos Q_p=K_p (o quociente de reação iguala a constante).

Passo 4

Modelagem da diminuição de pressão (passo a passo):
Suponha que a pressão de todo o sistema seja reduzida por um mesmo fator \lambda, com 0<\lambda<1 (por exemplo, se o volume for dobrado à temperatura constante, então \lambda=\tfrac{1}{2}). Então todas as pressões parciais iniciais P passam a \lambda P. Substituindo na expressão do quociente após a mudança obtemos:
Q_p'=\frac{(\lambda P_{\mathrm{NF_2}})^2}{\lambda P_{\mathrm{N_2F_4}}} =\lambda\cdot\frac{(P_{\mathrm{NF_2}})^2}{P_{\mathrm{N_2F_4}}} =\lambda K_p.
Como \lambda<1, segue que Q_p'<K_p.

Passo 5

Interpretação do resultado algébrico e conclusão lógica:
Se, imediatamente após a diminuição de pressão, Q_p'<K_p, então o sistema não está em equilíbrio — tem-se Q<K. Para restabelecer o equilíbrio (fazer Q_p voltar a igualar K_p), a reação deve proceder no sentido que aumenta o numerador da expressão e/ou diminui o denominador, ou seja, deve formar mais \mathrm{NF_2} (produtos). Em termos simples: o sistema desloca-se no sentido que aumenta o número total de mols gasosos, porque isso tende a aumentar a pressão de volta. Como o lado dos produtos tem 2 mols gasosos e o lado dos reagentes tem 1, a reação desloca-se para a direita (formando mais \mathrm{NF_2}).

Passo 6

Resumo intuitivo e dica prática para prova:
  • Regra curta que sempre salva: “diminuir pressão → desloca para o lado com mais mols gasosos.”
  • Aqui: reagentes têm 1 mol gasoso, produtos têm 2; portanto, com diminuição de pressão a reação vai para os produtos (direita).
  • Se precisar justificar com Kp em prova, use exatamente o raciocínio do fator \lambda que mostramos — é rápido e convincente.

Resposta

Desloca-se para os produtos (direita), formando mais \mathrm{NF_2}.

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