Preveja a direção na qual o equilíbrio irá se deslocar quando cada uma das mudanças ocorrerem.
é removido a temperatura constante
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
- Reação fornecida (está pegando do enunciado):
- Condição dada: é removido à temperatura constante.
- Pergunta: prever a direção para a qual o equilíbrio irá se deslocar quando
for removido (mantendo a temperatura constante).
Passo 2
Conceitos essenciais (explicadinho, passo a passo).
- Equilíbrio químico: num sistema em equilíbrio as concentrações se estabilizam de modo que a razão entre produtos e reagentes é constante. Essa constante é chamada de constante de equilíbrio
. - Para a reação dada a expressão de
(em termos de concentrações) é
onde
e
são as concentrações em equilíbrio de cada espécie.
- O quociente de reação
tem a mesma forma da expressão de , porém usa as concentrações instantâneas (que podem não estar em equilíbrio):
- Regra prática para decidir a direção do deslocamento: se
o sistema reage no sentido direto (para a direita) para aumentar ; se o sistema reage no sentido inverso (para a esquerda) para diminuir ; se está em equilíbrio.
Passo 3
Aplicando ao caso concreto (remoção de
).
- Suponha que antes da remoção, nas condições de equilíbrio, as concentrações sejam
de modo que
- Agora remove-se
de . Imediatamente após a remoção (antes do novo ajuste do equilíbrio) a concentração de passa a ser e a de permanece momentaneamente . O quociente instantâneo fica
- Como
(porque ), segue que
Passo 4
Interpretação do sinal
e consequência para a direção do deslocamento.
- Encontramos
. Isso significa que, após a remoção, a razão produtos/reatantes ficou menor do que a constante de equilíbrio. Para restabelecer o equilíbrio o sistema precisa aumentar . - A maneira que aumenta
é favorecer a reação que aumenta o numerador e/ou diminui o denominador da expressão de . A reação direta
consome
(diminui o denominador) e produz
(aumenta o numerador). Portanto o sistema reage no sentido direto — ou seja, desloca-se para a direita — até que
volte a valer
.
- Observação sobre
: o enunciado diz , o que indica que a reação direta é endotérmica. Como a temperatura foi mantida constante, essa informação não altera a conclusão do efeito da remoção de . (Se a temperatura mudasse, aí sim o valor de poderia mudar e isso também influenciaria o deslocamento.)
Passo 5
Uma montagem tipo ICE rápida (mostrando que o deslocamento será no sentido direto):
- Antes:
com . - Após remoção de
: → . - Ao reagir no sentido direto por uma quantidade
: finais
e o sistema ajusta
positivamente até que
O importante aqui é que
será positivo (produção líquida de
), confirmando o deslocamento para a direita.
Passo 6
Dica prática para prova (resumão rápido e mental):
- Se remover produto → equilíbrio desloca-se para a direita (gera mais produto).
- Se adicionar produto → desloca-se para a esquerda.
- Se remover reagente → desloca-se para a esquerda.
- Se adicionar reagente → desloca-se para a direita.
- Lembre-se: se a temperatura muda, aí o valor de
pode mudar dependendo de (endotérmico favorece produtos com aumento de , exotérmico favorece reagentes com aumento de ).
Resposta
O equilíbrio desloca-se para a direita, no sentido da formação de
(mais
é produzido).