Considere o equilíbrio:
CO(g)+H2 O(g) <=ftharpoons CO2(g)+H2(g)
Em um recipiente de 2,0 L, inicialmente contém 0,5 mol de CO e 0,5 mol de H2 O. Após o sistema atingir o equilíbrio, verificou-se a formação de 0,2 mol de H2.
Determine como a adição de 0,1 mol de CO2 no equilíbrio afetaria o sistema, justificando sua resposta com base no princípio de Le Chatelier.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão tá falando. Temos uma reação de equilíbrio entre monóxido de carbono (CO) e vapor d’água (H₂O) que formam dióxido de carbono (CO₂) e hidrogênio (H₂). A gente sabe quantos moles de cada reagente estão no recipiente inicialmente e que, no equilíbrio, foram formados 0,2 mol de H₂. Nosso objetivo é descobrir o que acontece quando adicionamos mais 0,1 mol de CO₂ a esse sistema, usando o princípio de Le Chatelier. Então, vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico e como mudanças nas concentrações afetam esse equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar as concentrações no equilíbrio antes de adicionarmos o CO₂. A reação é:
CO(g) + H2O(g) <=ftharpoons CO2(g) + H2(g)
Inicialmente, temos 0,5 mol de CO e 0,5 mol de H₂O num recipiente de 2,0 L. No equilíbrio, formaram-se 0,2 mol de H₂, o que significa que também se formaram 0,2 mol de CO₂, e usaram-se 0,2 mol de CO e H₂O cada. Então, no equilíbrio antes da adição:
  • CO: 0,5 - 0,2 = 0,3 mol
  • H₂O: 0,5 - 0,2 = 0,3 mol
  • CO₂: 0 + 0,2 = 0,2 mol
  • H₂: 0 + 0,2 = 0,2 mol

Passo 3

Agora, vamos adicionar mais 0,1 mol de CO₂ ao sistema. Isso significa que a concentração de CO₂ passa a ser 0,2 + 0,1 = 0,3 mol. Segundo o princípio de Le Chatelier, se a gente aumenta a concentração de um dos produtos, a reação vai tentar compensar essa mudança deslocando o equilíbrio para os reagentes, ou seja, para a esquerda. Isso vai fazer com que mais CO e H₂O sejam formados e reduzido a quantidade de CO₂ e H₂.

Passo 4

Aplicando isso, ao adicionar 0,1 mol de CO₂:
  • A concentração de CO e H₂O vai aumentar.
  • A concentração de CO₂ vai diminuir depois do deslocamento.
  • A concentração de H₂ vai diminuir também.
Isso tudo pra equilibrar o aumento inicial de CO₂ que a gente colocou no sistema.

Resposta

A adição de 0,1 mol de CO₂ faz com que o equilíbrio se desloque para os reagentes, aumentando as concentrações de CO e H₂O, e diminuindo as concentrações de CO₂ e H₂.

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