Um sistema químico, a certa temperatura, contém os gases
e
em equilíbrio, conforme a equação:
.
a) O que acontecerá com a concentração de
se aumentarmos a temperatura do sistema.
b) Aumentando-se a pressão, o que acontecerá com a concentração de
?
c) Retirando-se
do sistema, o que acontecerá com o equilíbrio?
d) Adicionando-se
ao sistema, o que acontecerá com a constante de equilíbrio?
e) Aumentando-se a temperatura, o que acontecerá com a constante de equilíbrio?
f) Adicionando-se um catalisador ao sistema a concentração de
será alterada?
a) O que acontecerá com a concentração de
b) Aumentando-se a pressão, o que acontecerá com a concentração de
c) Retirando-se
d) Adicionando-se
e) Aumentando-se a temperatura, o que acontecerá com a constante de equilíbrio?
f) Adicionando-se um catalisador ao sistema a concentração de
Passo 1
Beleza, vamos desenrolar isso juntinho. O exercício fala de um equilíbrio químico entre gases:
Esse “11,0 kcal” do lado dos reagentes significa que a reação direta (formar
) consome calor – ou seja, é endotérmica. O conteúdo que vamos usar é:
- Princípio de Le Chatelier para ver como mudanças de temperatura, pressão ou concentração deslocam o equilíbrio.
- Definição de constante de equilíbrio
e como ela depende só de temperatura. - O efeito de catalisadores (só na velocidade, não no equilíbrio).
Passo 2
O que acontece com
se aumentarmos a temperatura?
Teoria rápida: pelo Princípio de Le Chatelier, se você adiciona um “reagente” (no caso, calor, porque a reação é endotérmica), o sistema tenta consumir esse reagente extra, deslocando o equilíbrio para a direita.
Logo, ao aumentar , a reação direta (formar
) fica favorecida.
Resultado: a concentração de aumenta.
Teoria rápida: pelo Princípio de Le Chatelier, se você adiciona um “reagente” (no caso, calor, porque a reação é endotérmica), o sistema tenta consumir esse reagente extra, deslocando o equilíbrio para a direita.
Logo, ao aumentar
Resultado: a concentração de
Passo 3
E se aumentarmos a pressão, o que rola com
?
Teoria: para gases, aumentar a pressão (diminuir volume) desloca o equilíbrio para o lado com menos mols gasosos.
Na reação temos 3 mols de gás reagindo (2 de + 1 de
) e 2 mols de
.
Menos mols estão do lado dos produtos, então pressão maior empurra para a direita, consumindo .
Logo, a concentração de diminui.
Teoria: para gases, aumentar a pressão (diminuir volume) desloca o equilíbrio para o lado com menos mols gasosos.
Na reação temos 3 mols de gás reagindo (2 de
Menos mols estão do lado dos produtos, então pressão maior empurra para a direita, consumindo
Logo, a concentração de
Passo 4
Se retiramos
do sistema, o que acontece?
Pelo Princípio de Le Chatelier, ao removermos um reagente, o equilíbrio se desloca no sentido de produzir mais desse reagente.
Ou seja, vai ocorrer a reação inversa (decompõe ) para gerar mais
.
Resultado: a quantidade de diminui até um novo equilíbrio.
Pelo Princípio de Le Chatelier, ao removermos um reagente, o equilíbrio se desloca no sentido de produzir mais desse reagente.
Ou seja, vai ocorrer a reação inversa (decompõe
Resultado: a quantidade de
Passo 5
Quando adicionamos
, o que passa com a constante de equilíbrio
?
Importante: mudar concentração desloca o equilíbrio, mas (que é dado por
Importante: mudar concentração desloca o equilíbrio, mas
) só depende de temperatura.
Logo, NÃO muda – ele continua o mesmo. O que muda é o ponto de equilíbrio (as concentrações em equilíbrio).
Logo,
Passo 6
E se a gente aumentar a temperatura, o que acontece com
?
Para uma reação endotérmica, aumentar favorece a reação direta, ou seja, aumenta o valor numérico de
.
Assim, fica maior quando a temperatura sobe.
Para uma reação endotérmica, aumentar
Assim,
Passo 7
Por fim, adicionando um catalisador, a concentração de
muda?
Catalisador só acelera a reação direta e inversa na mesma proporção, sem deslocar o equilíbrio.
Então a concentração de em equilíbrio NÃO se altera – só chegamos lá mais rápido.
Catalisador só acelera a reação direta e inversa na mesma proporção, sem deslocar o equilíbrio.
Então a concentração de
Resposta
a) Aumenta a concentração de
.
b) Diminui a concentração de .
c) O equilíbrio desloca-se para a esquerda, e diminui.
d) A constante de equilíbrio não se altera.
e) A constante de equilíbrio aumenta com o aumento de temperatura.
f) Não, a concentração de não muda com catalisador.
b) Diminui a concentração de
c) O equilíbrio desloca-se para a esquerda, e
d) A constante de equilíbrio
e) A constante de equilíbrio
f) Não, a concentração de