Considere o equilíbrio

Preveja o que acontece ao sistema no equilíbrio se:
a) A temperatura for aumentada
b) A pressão no sistema for aumentada
c) Se adicionar um gás inerte sob volume constante
d) Se um catalisador for adicionado ao sistema

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado nos dá uma reação de equilíbrio:
Vamos trabalhar com o conceito de Equilíbrio Químico e aplicar o Princípio de Le Chatelier para prever como o sistema reage a mudanças nas condições. Precisaremos entender como variáveis como temperatura, pressão, adição de gases inertes e catalisadores afetam o equilíbrio.

Passo 2

a) A temperatura for aumentada
Quando aumentamos a temperatura de um sistema em equilíbrio, estamos adicionando calor. A reação dada tem , o que indica que é uma reação exotérmica (libera calor).
Segundo o Princípio de Le Chatelier, se adicionarmos calor a um sistema exotérmico, o equilíbrio vai se deslocar na direção que absorve esse calor, ou seja, na direção endotérmica.
Neste caso, a reação inversa (formação de ) absorve calor. Portanto, ao aumentar a temperatura, o equilíbrio se desloca para a esquerda, produzindo mais .

Passo 3

b) A pressão no sistema for aumentada
A pressão de um sistema gasoso em equilíbrio pode afetar a posição do equilíbrio. Observando a reação:
Temos 2 mols de se transformando em 1 mol de .
De acordo com o Princípio de Le Chatelier, se aumentarmos a pressão, o sistema vai se ajustar para diminuir essa pressão. Isso ocorre deslocando o equilíbrio na direção que reduz o número total de mols de gás.
Aqui, a formação de resulta em menos mols de gás (1 mol em vez de 2), então o equilíbrio se desloca para a direita, produzindo mais .

Passo 4

c) Se adicionar um gás inerte sob volume constante
Adicionar um gás inerte (como argônio) ao sistema não altera a concentração dos reagentes ou produtos, pois o gás inerte não participa da reação.
No entanto, se o volume for constante e adicionarmos mais gás inerte, a pressão total do sistema aumenta, mas as pressões parciais dos reagentes e produtos permanecem as mesmas, já que a quantidade de cada gás não mudou.
Portanto, segundo o Princípio de Le Chatelier, como as pressões parciais dos reagentes e produtos não são afetadas, o equilíbrio não se desloca.

Passo 5

d) Se um catalisador for adicionado ao sistema
Um catalisador acelera a velocidade de ambas as reações, direta e inversa, sem ser consumido no processo.
Importante lembrar que o Princípio de Le Chatelier diz respeito ao deslocamento do equilíbrio, não à velocidade com que o equilíbrio é alcançado.
Portanto, a adição de um catalisador não afeta a posição do equilíbrio. Ele apenas faz com que o sistema atinja o equilíbrio mais rapidamente.

Resposta

a) Ao aumentar a temperatura, o equilíbrio se desloca para a esquerda, produzindo mais .
b) Com o aumento da pressão, o equilíbrio se desloca para a direita, formando mais .
c) Adicionar um gás inerte sob volume constante não altera a posição do equilíbrio.
d) A adição de um catalisador não afeta a posição do equilíbrio.

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