Considere o seguinte equilibrio, para o qual
Como cada uma das seguintes variações afetará a mistura em equilíbrio dos três gases?
(a)
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)
é removido do sistema.
(a)
(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)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma reação de equilíbrio onde 2 moléculas de dióxido de enxofre (
) reagem com 1 molécula de oxigênio (
) para formar 2 moléculas de trióxido de enxofre (
). Sabemos que essa reação libera calor porque
. 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
ao sistema
Quando adicionamos mais oxigênio (
), estamos aumentando a concentração de um dos reagentes. Segundo Le Chatelier, o sistema vai tentar diminuir esse aumento consumindo o excesso de
. Assim, a reação vai se deslocar para a direita, formando mais
.
Passo 3
(b) Aumento da temperatura (aquecimento da mistura)
Como a reação é exotérmica (
), 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
e formando mais
e
.
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
+ 1
) e à direita temos 2 moléculas gasosas (
). 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
do sistema
Retirar
diminui a concentração de um dos produtos. O sistema vai querer compensar essa diminuição formando mais
. Assim, o equilíbrio se desloca para a direita, consumindo mais
e
para produzir mais
.
Resposta
Resumindo as alterações no equilíbrio:
- a) Aumentar
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
desloca o equilíbrio para a direita.
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(a) pelo aumento de
(b) pelo aumento da temperatura;
© pela remoção de ;
(d) pela diminuição da pressão total;
(e) pela remoção de parte do ;
(f) pela adição de um catalisador?
Como o rendimento de
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