Em qual direção (produto ou reagente), o equilíbrio dos íons cromato e dicromato será deslocado se:
2 \mathrm{CrO}_{4}{ }^{2-}+2 \mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}{ }^{2-}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}
HCl for adicionado à solução?

Passo 1

O enunciado dá a reação de equilíbrio
2\,\mathrm{CrO}_{4}^{2-} + 2\,\mathrm{H}^{+} \rightleftharpoons \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
e pergunta em qual direção o equilíbrio será deslocado se \mathrm{HCl} for adicionado à solução. Informações relevantes fornecidas:
  • A reação consome \mathrm{H}^{+} no sentido direto (formação de \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}).
  • \mathrm{HCl} é uma fonte de \mathrm{H}^{+} em solução aquosa (ou seja, adiciona prótons).
    O que se pede: identificar a direção (sentido reagente → produto ou produto → reagente) em que o equilíbrio se desloca após a adição de \mathrm{HCl}.

Passo 2

Relembrando uma regra prática de equilíbrio (a que você certamente verá na prova): quando um sistema em equilíbrio é perturbado, ele tende a reagir de modo a reduzir a perturbação — isso é o princípio de Le Chatelier. Em palavras simples: se você aumenta a concentração de uma espécie que aparece em um dos lados da equação, o sistema tende a consumir parte dessa espécie, favorecendo a reação que a utiliza.

Passo 3

Identificando a perturbação: adicionar \mathrm{HCl} significa aumentar a concentração de \mathrm{H}^{+} na solução, porque \mathrm{HCl} se ioniza totalmente em água:
\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{H}^{+} + \mathrm{Cl}^{-}.
Aqui \mathrm{Cl}^{-} é um ânion espectador — não participa da reação de equilíbrio entre cromato e dicromato — então a perturbação relevante é o aumento de \mathrm{H}^{+}.

Passo 4

Para ver o efeito quantitativo podemos escrever a expressão do quociente de reação Q (ignorando a água líquida, que é constante):
Q=\frac{[\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}]}{[\mathrm{CrO}_{4}^{2-}]^{2}\,[\mathrm{H}^{+}]^{2}}.
O equilíbrio corresponde a Q=K. Se você aumenta [\mathrm{H}^{+}], o denominador de Q aumenta, logo Q diminui (ficará Q<K imediatamente após adicionar \mathrm{H}^{+}). Quando Q<K, a reação espontaneamente procede no sentido direto (formação de produtos) para aumentar Q até K.

Passo 5

Interpretando em termos de concentrações: para restaurar o equilíbrio depois de aumentar [\mathrm{H}^{+}], o sistema vai consumir \mathrm{H}^{+}. A maneira de consumir \mathrm{H}^{+} é a reação direta que converte \mathrm{CrO}_{4}^{2-} e \mathrm{H}^{+} em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}. Isso implica que a concentração de \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} aumenta e a de \mathrm{CrO}_{4}^{2-} diminui até o novo equilíbrio ser alcançado.

Passo 6

Observação prática (útil na prova e na química qualitativa): o íon \mathrm{CrO}_{4}^{2-} tem coloração amarela e o \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} tem coloração alaranjada. Portanto, ao acidificar a solução com \mathrm{HCl} espera-se ver a cor deslocar-se do amarelo para um tom mais alaranjado, refletindo a formação de mais dicromato.

Resposta

O equilíbrio se desloca no sentido dos produtos (formação de \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}).

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