Com relação ao equilíbrio químico, responda:
a) Considere a reação: \quad \mathrm{NH}_{4} \mathrm{HS}(\mathrm{s}) \rightleftarrows \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{~g})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}(\mathrm{~g})
A certa temperatura, \mathrm{Kc}=8,5 \times 10^{-3}. Uma mistura de reação a esta temperatura contendo \mathrm{NH}_{4} \mathrm{HS} sólido tem \left[\mathrm{NH}_{3}\right]=0,166 \mathrm{M} \mathrm{e}\left[\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}\right]=0,166 \mathrm{M}. Será formado mais do sólido ou parte do sólido existente será decomposto quando o equilíbrio for atingido? \quad \mathrm{Q}>\mathrm{K}==> Reagentes \leftarrow Produtos ==> Mais sólido se formará.
b) Preveja se a reação se deslocará para a esquerda, se deslocará para a direita ou permanecerá inalterada após cada perturbação do equilíbrio atingido:
i. É adicionado \mathrm{NH}_{3} à mistura de reação.
ii. É adicionado um catalizador a mistura de reação.
iii. É adicionado gás neônio à mistura de reação, mantendo o volume fixo.
iv. É aumentada a pressão da mistura de reação.
\leftarrow
inalterado.
inalterado.
inalterado.

Passo 1

O enunciado trata de um equilíbrio heterogêneo
\mathrm{NH}_{4}\mathrm{HS}(s)\rightleftarrows \mathrm{NH}_{3}(g)+\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}(g)
com constante de equilíbrio em concentração \;K_{c}=8,5\times10^{-3}.
Na parte (a) temos uma mistura com [\mathrm{NH}_{3}]=0,166\\ \mathrm{M} e [\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}]=0,166\\ \mathrm{M} e queremos saber para que lado o sistema se desloca (formação ou decomposição de sólido).
Na parte (b) vamos aplicar o princípio de Le Chatelier para várias perturbações: (i) adição de \mathrm{NH}_{3}, (ii) adição de catalisador, (iii) adição de gás inerte a volume fixo, (iv) aumento de pressão.

Passo 2

Para decidir o sentido de deslocamento calculamos o quociente de reação em concentração
Q_{c}=\bigl[\mathrm{NH}_{3}\bigr]\times\bigl[\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}\bigr].
Se Q_{c}>K_{c} o sistema desloca-se para a esquerda (formando mais sólido); se Q_{c}<K_{c} desloca-se para a direita (decompondo mais sólido); se Q_{c}=K_{c} está em equilíbrio.

Passo 3

Substituindo os valores
Q_{c} = (0,166)\times(0,166) = 0{,}166^{2} = 0{,}0276.

Passo 4

Comparando com K_{c}=8{,}5\times10^{-3}=0{,}0085, vemos que
Q_{c}=0{,}0276>0{,}0085=K_{c},
logo o sistema tem excesso de produtos e vai se deslocar para a esquerda, ou seja, formar mais sólido \mathrm{NH}_{4}\mathrm{HS}.

Passo 5

Agora a parte (b): para cada perturbação aplicamos Le Chatelier.
(i) Adição de \mathrm{NH}_{3}: como aumentamos \bigl[\mathrm{NH}_{3}\bigr], o novo Q_{c} fica maior que K_{c}, então o equilíbrio desloca-se para a esquerda (formando sólido) para consumir parte do \mathrm{NH}_{3} adicionado.

Passo 6

(ii) Adição de catalisador: um catalisador aumenta a velocidade de alcance do equilíbrio, mas não altera nem K_{c} nem o ponto de equilíbrio. Logo, inalterado.

Passo 7

(iii) Adição de gás neônio a volume fixo: o neônio é um gás inerte, não participa da reação. A concentração dos reagentes \bigl[\mathrm{NH}_{3}\bigr] e \bigl[\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}\bigr] permanece a mesma (o volume e a temperatura não mudam), então Q_{c} não muda e o equilíbrio fica inalterado.

Passo 8

(iv) Aumento de pressão (por redução de volume): ao comprimir o sistema, aumentam as pressões parciais de \mathrm{NH}_{3} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}, fazendo Q_{c}>\!K_{c}. O sistema então se desloca para a esquerda, formando mais sólido, pois esse lado tem menos mols de gás.

Resposta

a) Como Q_{c}=0{,}0276>K_{c}=0{,}0085, o equilíbrio se desloca para a esquerda, formando mais sólido.
b)
i. desloca-se para a esquerda.
ii. inalterado.
iii. inalterado.
iv. desloca-se para a esquerda.

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