Considere o seguinte equilibrio, para o qual De Como cada uma das seguintes variações afetará a mistura em equilíbrio dos três gases?
(a) O2(g) é adicionado ao sistema;
(b) A mistura da reação é aquecida;
© O volume do recipiente de reação é dobrado;
(d) um catalisador é adicionado à mistura;
(e) a pressão total do sistema é aumentada adicionando-se um gás nobre;
(f) SO3(g) é removido do sistema.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma reação de equilíbrio onde 2 moléculas de dióxido de enxofre ( SO2) reagem com 1 molécula de oxigênio ( O2) para formar 2 moléculas de trióxido de enxofre ( SO3). Sabemos que essa reação libera calor porque De. Para resolver como cada mudança afeta o equilíbrio, vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que nos ajuda a prever como o sistema reage a alterações nas condições.

Passo 2

(a) Adição de O2(g) ao sistema
Quando adicionamos mais oxigênio ( O2), estamos aumentando a concentração de um dos reagentes. Segundo Le Chatelier, o sistema vai tentar diminuir esse aumento consumindo o excesso de O2. Assim, a reação vai se deslocar para a direita, formando mais SO3.

Passo 3

(b) Aumento da temperatura (aquecimento da mistura)
Como a reação é exotérmica ( De), o calor pode ser visto como um reagente. Se aquecermos o sistema, estamos adicionando mais “calor” à mistura. Para reduzir esse excesso, o equilíbrio se desloca para a esquerda, consumindo SO3 e formando mais SO2 e O2.

Passo 4

© Duplicar o volume do recipiente de reação
Aumentar o volume faz com que a pressão diminua. O sistema vai reagir buscando aumentar a pressão. Olhando para os gases envolvidos: à esquerda temos 3 moléculas gasosas (2 SO2 + 1 O2) e à direita temos 2 moléculas gasosas ( SO3). Para aumentar a pressão, o equilíbrio se desloca para o lado com mais moléculas gasosas, que é para a esquerda.

Passo 5

(d) Adição de um catalisador à mistura
Um catalisador acelera a velocidade com que o equilíbrio é alcançado, mas não altera a posição do equilíbrio. Ele faz com que a reação atinja o equilíbrio mais rapidamente, mas as concentrações finais permanecem as mesmas.

Passo 6

(e) Aumento da pressão total adicionando-se um gás nobre
Adicionar um gás nobre que não reage com os componentes do sistema aumenta a pressão total, mas não altera as pressões parciais dos reagentes e produtos. Portanto, o equilíbrio não é afetado e permanece na mesma posição.

Passo 7

(f) Remoção de SO3(g) do sistema
Retirar SO3 diminui a concentração de um dos produtos. O sistema vai querer compensar essa diminuição formando mais SO3. Assim, o equilíbrio se desloca para a direita, consumindo mais SO2 e O2 para produzir mais SO3.

Resposta

Resumindo as alterações no equilíbrio:
  • a) Aumentar O2 desloca o equilíbrio para a direita.
  • b) Aquecer a mistura desloca o equilíbrio para a esquerda.
  • c) Dobrar o volume desloca o equilíbrio para a esquerda.
  • d) Adicionar um catalisador não altera a posição do equilíbrio.
  • e) Aumentar a pressão com um gás nobre não afeta o equilíbrio.
  • f) Remover SO3 desloca o equilíbrio para a direita.

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