Quais são as perturbações que afetam o equilíbrio químico? Qual o sentido das reações afetadas por estas perturbações?

Passo 1

O enunciado pergunta quais são as perturbações que modificam o ponto de equilíbrio químico e em que sentido a reação se desloca quando cada perturbação é aplicada. O conteúdo envolvido é o Princípio de Le Châtelier, que nos diz como um sistema em equilíbrio responde a alterações externas. Para ilustrar, vamos considerar uma reação genérica:
aA + bB \rightleftharpoons cC + dD

Passo 2

Variação de concentração
Se você aumenta a concentração de um reagente ou produto, o sistema “reage” consumindo parte do que foi adicionado, deslocando-se no sentido de diminuição dessa concentração. Especificamente:
\bullet Aumentando [A] ou [B], o equilíbrio se desloca para a direita (formação de C e D).
\bullet Aumentando [C] ou [D], o equilíbrio se desloca para a esquerda (formação de A e B).
\bullet Diminuindo [A] ou [B], desloca-se para a esquerda; diminuindo [C] ou [D], desloca-se para a direita.

Passo 3

Variação de pressão ou volume (sistema gasoso)
Quando há gases na reação, mudar a pressão ou o volume afeta o equilíbrio conforme o número de mols gasosos em cada lado:
\bullet Se a pressão aumenta (ou o volume diminui), o equilíbrio desloca-se para o lado com menos mols de gás.
\bullet Se a pressão diminui (ou o volume aumenta), desloca-se para o lado com mais mols de gás.
Por exemplo, se a+b>c+d, aumento de pressão favorece a formação de C e D (lado certo) só se c+d<a+b; caso contrário, favorece o lado oposto.

Passo 4

Variação de temperatura
Aqui precisamos saber se a reação é exotérmica ( \Delta H<0) ou endotérmica ( \Delta H>0):
\bullet Aumentar a temperatura é equivalente a adicionar calor. Se a reação é endotérmica, o equilíbrio desloca-se para a direita (consome calor); se é exotérmica, desloca-se para a esquerda.
\bullet Diminuir a temperatura equivale a retirar calor. Se a reação é exotérmica, desloca-se para a direita; se é endotérmica, desloca-se para a esquerda.

Passo 5

Adição de catalisador
O catalisador acelera a taxa de reação nos dois sentidos, mas não altera a posição de equilíbrio nem o valor de K_\mathrm{eq}. Ele apenas faz com que o sistema atinja o equilíbrio mais rapidamente.

Resposta

Perturbações que afetam o equilíbrio e sentido do deslocamento:
  • Variação de concentração: sistema se move para consumir o que foi adicionado ou reforçar o que foi removido.
  • Variação de pressão/volume (gases): desloca-se para o lado com menos mols de gás quando a pressão sobe (e vice-versa).
  • Variação de temperatura: desloca-se no sentido endotérmico ao se aquecer e no sentido exotérmico ao se resfriar.
  • Catalisador: não desloca o equilíbrio, apenas acelera o atingimento do ponto de equilíbrio.

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