A reação de dissociação térmica do pentóxido de dinitrogênio é dada por:
2 N2 O5(g) <=ftharpoons 4 NO2(g)+O2(g)
Esse sistema é estudado em um cilindro com êmbolo móvel, à temperatura constante. Se a pressão total do sistema for aumentada por diminuição do volume, o que ocorrerá com o equilíbrio? Explique.

Passo 1

Beleza, vamos lá. O enunciado fala da reação de dissociação térmica do pentóxido de dinitrogênio:
2,N2O5(g) <=ftharpoons 4,NO2(g) + O2(g)
É um problema de equilíbrio químico em sistema gasoso à temperatura constante, onde a gente aumenta a pressão diminuindo o volume. Para resolver isso, precisamos lembrar de duas coisas:
1) A lei dos gases ideais ( PV = nRT) e como pressão e volume se relacionam.
2) O princípio de Le Châtelier para saber pra onde o equilíbrio “vai correr” quando a gente aplica uma perturbação (nesse caso, aumento de pressão).

Passo 2

Primeiro, quando a gente diminui o volume de um gás a temperatura T fixa, pela lei dos gases ideais
PV = nRT,,
se V cai, P sobe (já que n e T são constantes). Ou seja, o sistema sente um aumento de pressão instantâneo.
Segundo, o princípio de Le Châtelier diz que, se você “cutuca” um equilíbrio (mudando pressão, temperatura, concentração etc.), o sistema reage no sentido de minimizar essa mudança. No nosso caso, aumentar P faz o equilíbrio “querer” reduzir a pressão de volta.

Passo 3

Para o equilíbrio tentar reduzir a pressão, ele vai escolher o lado da reação que tiver menos moles de gás, porque menos moles significa, em geral, menor pressão parcial total. Vamos contar:
  • Reagentes: 2 moles de N2O5(g) → total de 2 moles de gás.
  • Produtos: 4 moles de NO2(g) + 1 mol de O2(g) → total de 5 moles de gás.

Passo 4

Como o lado dos reagentes tem 2 moles e o dos produtos tem 5 moles, o equilíbrio vai se deslocar para o lado com menos moles (os reagentes) para diminuir a pressão. Na prática isso significa consumir um pouco de NO2 e O2 e formar mais N2O5.

Resposta

O aumento de pressão (pela diminuição de volume) faz o equilíbrio se deslocar para a esquerda, favorecendo a formação de N2O5 e, portanto, diminuindo a dissociação do pentóxido de dinitrogênio.

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