Explique qual a influência da pressão e temperatura na constante de equilíbrio de uma reação química. Exemplifique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para explicar como a pressão e a temperatura influenciam a constante de equilíbrio de uma reação química, além de dar um exemplo. A gente vai precisar entender um pouquinho sobre equilíbrio químico, Le Chatelier e como pressão e temperatura entram nessa história.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é constante de equilíbrio. Em uma reação química que vai e volta (chamada de reação reversível), a constante de equilíbrio, denotada por $ K $, expressa a relação entre as concentrações dos produtos e reagentes quando a reação está no seu estado de equilíbrio. A fórmula geral é:
K

Passo 3

Agora, sobre a temperatura. A constante de equilíbrio depende da temperatura porque a temperatura afeta a energia das moléculas envolvidas na reação. Se a temperatura aumenta, isso pode favorecer a reação endotérmica (que absorve calor), aumentando $ K $. Já se a temperatura diminui, favorece a reação exotérmica (que libera calor), diminuindo $ K $.

Passo 4

Em relação à pressão, ela influencia principalmente as reações que envolvem gases. Se a pressão aumenta, a reação tende a se deslocar para o lado com menos volume de gás. Isso pode afetar as concentrações dos reagentes e produtos, mas a constante de equilíbrio $ K $ só muda se a pressão alterar significativamente essas concentrações.

Passo 5

Vamos a um exemplo prático. Considere a síntese da amônia:
N2(g) + 3H2(g) rightarrow 2NH3(g)
Essa reação é exotérmica. Se aumentarmos a pressão, o sistema vai preferir o lado que tem menos moléculas de gás, que aqui é o produto $ NH_3 $, aumentando assim $ K $. Se der uma aumentada na temperatura, por ser exotérmica, $ K $ diminui porque o sistema vai favorecer a reação oposta para absorver o excesso de calor.

Resposta

Então, a pressão e a temperatura influenciam a constante de equilíbrio de acordo com a natureza da reação. Aumentar a pressão pode aumentar $ K $ se isso favorecer o lado com menos volume de gás, e aumentar a temperatura pode aumentar ou diminuir $ K $ dependendo se a reação é endotérmica ou exotérmica. No exemplo da síntese da amônia, aumentar a pressão aumenta $ K $, enquanto aumentar a temperatura diminui $ K $.

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