\mathrm{O}\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{SCN})_{3}\right], tiocianato de ferro III, dissolve-se facilmente em água dando origem a uma solução vermelha. A cor vermelha deve-se à presença do íon \mathrm{Fe}(\mathrm{SCN})^{2+} hidratado. O equilíbrio entre o íon não dissociado e os \mathrm{Fe}^{3+} e \mathrm{SCN}^{-}é dado por
\begin{gathered} \mathrm{Fe}(\mathrm{SCN})^{2+}(\mathrm{aq}) \\\ \text { Vermelho } \end{gathered} \quad \leftrightarrows \quad \begin{gathered} \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq}) \\\ \text { Amarelo } \end{gathered} \quad+\quad \begin{gathered} \mathrm{SCN}^{-}(\mathrm{aq}) \\\ \text { Incolor } \end{gathered}
O que acontece se adicionarmos tiocianato de sódio (NasCN) a esta solução?

Passo 1

O enunciado diz que temos uma solução vermelha contendo o íon \mathrm{Fe(SCN)}^{2+} (aquele íon hidratado que dá a cor vermelha). O equilíbrio químico entre o íon não dissociado e os íons livres é descrito por
\mathrm{Fe(SCN)}^{2+}(\text{aq}) \;\rightleftharpoons\; \mathrm{Fe}^{3+}(\text{aq}) \;+\; \mathrm{SCN}^{-}(\text{aq}).
A pergunta é: o que acontece se adicionarmos tiocianato de sódio, \mathrm{NaSCN}, a essa solução?
Informações relevantes fornecidas: a presença da solução vermelha é atribuída a \mathrm{Fe(SCN)}^{2+}; a adição proposta é de \mathrm{NaSCN}, que libera \mathrm{SCN}^{-} em solução aquosa.

Passo 2

Vamos entender quantitativamente o equilíbrio usando a constante de equilíbrio. Para essa reação podemos escrever a expressão da constante de equilíbrio K (que é uma medida da proporção entre produtos e reagentes no equilíbrio):
K \;=\; \frac{[\mathrm{Fe}^{3+}]\,[\mathrm{SCN}^{-}]}{[\mathrm{Fe(SCN)}^{2+}]},
onde [\cdot] representa a concentração molar do íon entre colchetes. Essa fórmula diz: para o sistema em equilíbrio, o quociente \dfrac{[\mathrm{Fe}^{3+}]\,[\mathrm{SCN}^{-}]}{[\mathrm{Fe(SCN)}^{2+}]} tem um valor fixo (igual a K) à dada temperatura.

Passo 3

O que significa, em termos práticos, adicionar \mathrm{NaSCN}? Quando adicionamos \mathrm{NaSCN} à solução, ele se dissocia totalmente em água e aumenta a concentração de \mathrm{SCN}^{-}. Ou seja, estamos adicionando um “íon comum” ( \mathrm{SCN}^{-}) ao equilíbrio já existente. Isto é chamado efeito do íon comum: aumentar a concentração de um dos íons que aparece na expressão do equilíbrio.

Passo 4

Agora raciocinamos com o quociente de reação Q, que é calculado da mesma forma que K mas com as concentrações momentâneas:
Q \;=\; \frac{[\mathrm{Fe}^{3+}]\,[\mathrm{SCN}^{-}]_{\text{inicial}}}{[\mathrm{Fe(SCN)}^{2+}]_{\text{inicial}}}.
Ao adicionar \mathrm{SCN}^{-}, a nova Q momentânea aumenta (porque o numerador cresce). Se Q fica maior que K, o equilíbrio não está mais satisfeito: para retornar ao equilíbrio o sistema precisa diminuir Q. A reação que diminui Q é a reação que consome produtos e forma reagente, ou seja, a reação se desloca para a esquerda (formando mais \mathrm{Fe(SCN)}^{2+} e consumindo \mathrm{Fe}^{3+} e \mathrm{SCN}^{-}).

Passo 5

Explicando de outra forma (mais direto): a expressão de K é fixa. Se [\mathrm{SCN}^{-}] aumenta, para que o quociente continue igual a K é necessário que o produto [\mathrm{Fe}^{3+}]\,[\mathrm{SCN}^{-}] diminua ou que o denominador [\mathrm{Fe(SCN)}^{2+}] aumente. O jeito físico que o sistema consegue ajustar isso é deslocando o equilíbrio no sentido de formar mais \mathrm{Fe(SCN)}^{2+} (aumentando o denominador) e diminuindo [\mathrm{Fe}^{3+}]. Portanto, ocorre formação adicional do íon complexo \mathrm{Fe(SCN)}^{2+}.

Passo 6

Relacionando com a cor da solução: o íon \mathrm{Fe(SCN)}^{2+} é vermelho; \mathrm{Fe}^{3+} é amarelado e \mathrm{SCN}^{-} é incolor. Como o equilíbrio se desloca para a esquerda e forma mais \mathrm{Fe(SCN)}^{2+}, a concentração do íon vermelho aumenta — logo a solução fica mais vermelha/intensa. Simultaneamente a concentração de \mathrm{Fe}^{3+} diminui (reduzindo o tom amarelo), mas o efeito visível predominante é o escurecimento/intensificação do vermelho.

Passo 7

Comentário prático e incentivo: esse é um exemplo clássico do efeito do íon comum e do princípio de Le Chatelier (o sistema reage contra a mudança). Na prova, se você vir uma reação equilibrada e perguntarem o efeito de adicionar um reagente ou produto, pense: “isso aumenta o numerador ou o denominador da expressão de K?” e use Q vs K ou simplesmente o princípio de deslocamento para responder. Você já tem a resposta: adicionar \mathrm{NaSCN} aumenta [\mathrm{SCN}^{-}], desloca o equilíbrio para a esquerda e aumenta a intensidade da cor vermelha.

Resposta

A adição de \mathrm{NaSCN} aumenta [\mathrm{SCN}^{-}], deslocando o equilíbrio para a esquerda e formando mais \mathrm{Fe(SCN)}^{2+}; a solução fica mais vermelha (intensifica a cor vermelha).

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