Considere o seguinte sistema em equilíbrio:
2 H2S (g) + 3 O2 (g) 2 H2O (g) + 2 SO2 (g) ΔH = - 247,85 kcal Diga o que ocorrerá com a concentração do dióxido de enxofre, SO2, quando o equilíbrio for alterado por:
a) Remoção de sulfeto de hidrogênio (H2S).
b) Aumento da temperatura.
c) Aumento da pressão.
d) Adição de gás oxigênio.
e) Adição de um catalisador.
2 H2S (g) + 3 O2 (g) 2 H2O (g) + 2 SO2 (g) ΔH = - 247,85 kcal Diga o que ocorrerá com a concentração do dióxido de enxofre, SO2, quando o equilíbrio for alterado por:
a) Remoção de sulfeto de hidrogênio (H2S).
b) Aumento da temperatura.
c) Aumento da pressão.
d) Adição de gás oxigênio.
e) Adição de um catalisador.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que temos aqui é um sistema químico em equilíbrio envolvendo sulfeto de hidrogênio (H₂S), oxigênio (O₂), água (H₂O) e dióxido de enxofre (SO₂). A equação química é:
O que precisamos entender é como mudanças no sistema afetam a concentração de SO₂. Para isso, vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que nos ajuda a prever como o equilíbrio reage a alterações nas condições.
Passo 2
a) Remoção de sulfeto de hidrogênio (H₂S).
Quando removemos H₂S, estamos diminuindo a quantidade de reagente no sistema. Segundo o Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio vai se deslocar para compensar essa mudança. Então, o sistema vai tentar produzir mais H₂S.
Ao se deslocar para a esquerda, a formação de SO₂ diminui porque menos produtos estão sendo formados.
Passo 3
b) Aumento da temperatura.
A reação tem um
negativo, o que significa que é exotérmica (libera calor). Aumentar a temperatura adiciona mais calor ao sistema. De acordo com o Princípio de Le Chatelier, o sistema vai tentar absorver esse excesso de calor deslocando o equilíbrio na direção que consome calor, ou seja, para a direção endotérmica.
Deslocar para a direita aumenta a formação de SO₂.
Passo 4
c) Aumento da pressão.
A pressão afeta o equilíbrio se houver diferença no número de moléculas gasosas dos reagentes e produtos. Na nossa reação:
- Reagentes: 2 H₂S + 3 O₂ → 5 moléculas
- Produtos: 2 H₂O + 2 SO₂ → 4 moléculas
Aumentar a pressão favorece o lado com menos moléculas gasosas. Aqui, os produtos têm menos moléculas (4) em comparação com os reagentes (5).
Isso significa que mais SO₂ será formado.
Passo 5
d) Adição de gás oxigênio (O₂).
Adicionar mais O₂ aumenta a concentração de um dos reagentes. Segundo Le Chatelier, o sistema vai compensar aumentando a formação de produtos para reduzir o excesso de reagente.
Portanto, a concentração de SO₂ aumenta.
Passo 6
e) Adição de um catalisador.
Um catalisador acelera a velocidade com que o equilíbrio é alcançado, mas não altera a posição do equilíbrio. Ele ajuda tanto na formação dos produtos quanto na formação dos reagentes, sem favorecer um lado específico.
Resposta
a) A concentração de SO₂ diminui.
b) A concentração de SO₂ aumenta.
c) A concentração de SO₂ aumenta.
d) A concentração de SO₂ aumenta.
e) A concentração de SO₂ permanece inalterada.
b) A concentração de SO₂ aumenta.
c) A concentração de SO₂ aumenta.
d) A concentração de SO₂ aumenta.
e) A concentração de SO₂ permanece inalterada.