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:
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:
Aumentando
ou
, o equilíbrio se desloca para a direita (formação de
e
).
Aumentando
ou
, o equilíbrio se desloca para a esquerda (formação de
e
).
Diminuindo
ou
, desloca-se para a esquerda; diminuindo
ou
, desloca-se para a direita.
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:
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:
Se a pressão aumenta (ou o volume diminui), o equilíbrio desloca-se para o lado com menos mols de gás.
Se a pressão diminui (ou o volume aumenta), desloca-se para o lado com mais mols de gás.
Por exemplo, se , aumento de pressão favorece a formação de
e
(lado certo) só se
; caso contrário, favorece o lado oposto.
Quando há gases na reação, mudar a pressão ou o volume afeta o equilíbrio conforme o número de mols gasosos em cada lado:
Por exemplo, se
Passo 4
Variação de temperatura
Aqui precisamos saber se a reação é exotérmica ( ) ou endotérmica (
):
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.
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.
Aqui precisamos saber se a reação é exotérmica (
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 . Ele apenas faz com que o sistema atinja o equilíbrio mais rapidamente.
O catalisador acelera a taxa de reação nos dois sentidos, mas não altera a posição de equilíbrio nem o valor de
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.