Em um recipiente foram adicionadas quantidades conhecidas de SO2 e de O2, deixando que o sistema alcançasse o equilíbrio de reação a 1000 Ke 2,00 bar, segundo a reação em fase gasosa,
2 SO2(g)+O2(g) <=ftharpoons 2 SO3(g)
As frações molares na mistura em equilíbrio obtidas foram iguais a x(SO2)=0,310, x(O2)=0,250 e x(SO3)=0,440.
Se 1,00 mol do componente O2 for adicionado ao sistema reacional contendo a mistura em equilíbrio acima, a T e V constantes, qual seria o efeito sobre o equilíbrio do sistema: formaria mais ou menos produto? Demonstre.

Passo 1

O enunciado trata do equilíbrio gasoso
2,SO2(g)+O2(g)<=ftharpoons2,SO3(g)
a T e V constantes, com pressão total inicial Prm tot=2,00,bar e frações molares em equilíbrio
;x(SO2)=0,310,;x(O2)=0,250,;x(SO3)=0,440
Após o equilíbrio, adiciona-se 1,00 mol de O2 mantendo T e V. Queremos saber se o sistema formará mais ou menos produto, aplicando o Princípio de Le Chatelier via cociente de reação Qp e constante Kp.

Passo 2

Escrevemos a constante de equilíbrio em termos de pressões parciais:
Kp=PSO3^2PSO2^2,PO2
Como em equilíbrio Pi=xiPrm tot, temos
Kp=l(0,440cdot2,00r)^2l(0,310cdot2,00r)^2,l(0,250cdot2,00r) =0,88^20,62^2times0,50approx4,03
No equilíbrio inicial Qp,rm init=Kp.

Passo 3

Logo após adicionar O2, PO2 aumenta para P'O2>PO2, enquanto PSO2 e PSO3 ainda valem seus valores de equilíbrio inicial. O novo cociente de reação é
Qp'=PSO3^2PSO2^2,P'O2 =Kp;PO2P'O2 ;<;Kp
Como Qp'<Kp, o sistema não está mais em equilíbrio e a reação progride no sentido direto (formação de SO3) até restabelecer Qp=Kp.

Resposta

Formar-se-á mais produto ( SO3); o equilíbrio desloca-se para a direita.

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