Para a reação:
\mathrm{N}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}=\mathrm{NO}_{2(\mathrm{~g})}
\Delta \mathrm{H}=43 \mathrm{kcal} . \mathrm{mol}^{-1}
Explicar para esta reação em equilíbrio, qual o efeito de:
a presença de um catalisador

Passo 1

O enunciado apresenta a reação em equilíbrio
\mathrm{N}_{2(\mathrm{g})} + \mathrm{O}_{2(\mathrm{g})} \;\rightleftharpoons\; \mathrm{NO}_{2(\mathrm{g})}
com entalpia de reação \Delta H = +43\;\mathrm{kcal\,mol^{-1}}.
O que precisamos entender aqui é o papel de um catalisador em equilíbrios químicos: como ele atua no perfil energético da reação e que consequências isso traz para a posição de equilíbrio.

Passo 2

Um catalisador provê um caminho alternativo de reação com energia de ativação menor tanto para o sentido direto quanto para o sentido inverso. Isso significa que, na presença do catalisador, as duas velocidades (formação de \mathrm{NO}_2 e decomposição de \mathrm{NO}_2) aumentam.

Passo 3

Apesar de acelerar as velocidades, o catalisador não altera as energias dos reagentes e produtos nem o valor de \Delta H. Como o equilíbrio químico é definido pelo balanço energético entre estados inicial e final (e não pela energia de ativação), o catalisador não modifica a constante de equilíbrio K nem a composição em equilíbrio. Ele apenas faz com que o sistema atinja esse equilíbrio mais rapidamente.

Resposta

A presença de um catalisador aumenta a velocidade das reações direta e inversa, fazendo com que o equilíbrio seja alcançado mais depressa, mas não altera a posição de equilíbrio nem o valor da constante de equilíbrio.

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