Por que, em reações exotérmicas, o aumento da temperatura diminui o valor de K ?

Passo 1

O enunciado pergunta por que, em reações exotérmicas, ao aumentarmos a temperatura, o valor da constante de equilíbrio K diminui. Este assunto envolve termodinâmica química, em especial o Princípio de Le Chatelier e a equação de Van ’t Hoff, que relaciona a variação de K com a temperatura.

Passo 2

Pelo Princípio de Le Chatelier, adicionar calor a uma reação é como adicionar um reagente quando a reação é exotérmica (já que ela libera calor). Então, se aumentamos a temperatura, o sistema tende a consumir esse “excesso de calor”, deslocando o equilíbrio no sentido dos reagentes. Como K é a razão entre concentração dos produtos e reagentes no equilíbrio, esse deslocamento reduz K.

Passo 3

Quantitativamente, usamos a equação de Van ’t Hoff:
\frac{d\ln K}{dT} = \frac{\Delta H^\circ}{R\,T^2}
Em uma reação exotérmica, temos \Delta H^\circ<0. Como R>0 e T^2>0, segue que
\frac{d\ln K}{dT}<0.
Isso significa que, ao elevar T, \ln K diminui e, consequentemente, K diminui.

Resposta

Em reações exotérmicas \Delta H^\circ<0, o aumento de temperatura desloca o equilíbrio para os reagentes (Princípio de Le Chatelier) e a equação de Van ’t Hoff mostra \frac{d\ln K}{dT}<0, logo K diminui com o aumento de T.

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