a. A dissociação de moléculas de flúor em flúor atômico,
, é um processo endotérmico ou exotérmico?
b. Se a temperatura for aumentada em 100 K, a constante de equilíbrio para essa reação aumenta ou diminui?
b. Se a temperatura for aumentada em 100 K, a constante de equilíbrio para essa reação aumenta ou diminui?
Passo 1
O exercício é sobre equilíbrio químico e termodinâmica.
Conteúdo: reação de dissociação de F₂ em átomos de F, entalpia (ΔH), Princípio de Le Chatelier e a influência da temperatura na constante de equilíbrio (K).
O que vamos precisar:
Conteúdo: reação de dissociação de F₂ em átomos de F, entalpia (ΔH), Princípio de Le Chatelier e a influência da temperatura na constante de equilíbrio (K).
O que vamos precisar:
- Saber o que é endotérmico/exotérmico (sinal de ΔH).
- Princípio de Le Chatelier para ver para onde o equilíbrio se desloca quando mudamos T.
- (Opcional) Equação de van’t Hoff:
Passo 2
Parte (a): F₂(g) ⇌ 2 F(g).
Quebrar a ligação F–F gasta energia (a gente tem que “colar” energia pra separar os átomos). Isso significa ΔH > 0.
Como ΔH é positivo, a reação consome calor do meio → é endotérmica.
Quebrar a ligação F–F gasta energia (a gente tem que “colar” energia pra separar os átomos). Isso significa ΔH > 0.
Como ΔH é positivo, a reação consome calor do meio → é endotérmica.
Passo 3
Parte (b): Para uma reação endotérmica, o calor é tratado como “reagente”.
Se a gente aumenta T, é como se adicionasse calor: pelo Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio vai se deslocar para o lado que consome esse calor (o lado dos produtos), gerando mais F.
Isso faz a constante de equilíbrio K crescer.
Se a gente aumenta T, é como se adicionasse calor: pelo Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio vai se deslocar para o lado que consome esse calor (o lado dos produtos), gerando mais F.
Isso faz a constante de equilíbrio K crescer.
Usando van’t Hoff rapidinho: ΔH>0 e T₂>T₁ ⇒ (1/T₁−1/T₂)>0 ⇒ ln(K₂/K₁)>0 ⇒ K₂>K₁.
Resposta
a) A reação é endotérmica.
b) Ao aumentar 100 K, a constante de equilíbrio aumenta.
b) Ao aumentar 100 K, a constante de equilíbrio aumenta.