Dada a reação em equilíbrio: N2 (g) + O2 (g) ⇄ 2 NO (g) ΔH = − 43,2 kcal. Determine o que ocorre com esse equilíbrio se:
a) for adicionado N2 (g).
b) for retirado NO(g).
c) for aumentada a temperatura.
d) for aumentada a pressão.
a) for adicionado N2 (g).
b) for retirado NO(g).
c) for aumentada a temperatura.
d) for aumentada a pressão.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre equilíbrio químico! A gente tem a reação:
O que isso quer dizer é que nitrogênio e oxigênio reagem para formar monóxido de nitrogênio, e essa reação libera energia (ésso é um processo exotérmico). Para resolver as partes (a) a (d), vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que explica como o sistema em equilíbrio vai reagir a mudanças nas condições (como adicionar mais reagentes, remover produtos, mudar a temperatura ou a pressão).
Passo 2
a) Se adicionarmos N₂ (g):
Quando a gente adiciona mais de um reagente, nesse caso, N₂, o sistema tenta compensar essa mudança. Segundo o Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio vai se deslocar para consumir o excesso de N₂. Ou seja, vai favorecer a formação de mais NO.
Passo 3
b) Se retirarmos NO (g):
Se a gente remove um dos produtos, que aqui é o NO, o sistema vai tentar produzir mais desse produto para compensar a perda. Assim, o equilíbrio se desloca para a direita, formando mais NO a partir de N₂ e O₂.
Passo 4
c) Se aumentarmos a temperatura:
Como a reação é exotérmica (libera calor), aumentar a temperatura significa adicionar calor ao sistema. O Princípio de Le Chatelier diz que o sistema vai reagir diminuindo a produção de calor, ou seja, favorecendo a reação endotérmica inversa. Nesse caso, o equilíbrio se desloca para a esquerda, formando mais N₂ e O₂.
Passo 5
d) Se aumentarmos a pressão:
A pressão afeta o equilíbrio de reações que envolvem gases. Se a gente aumenta a pressão, o sistema tende a se deslocar para o lado com menos moléculas de gás para reduzir essa pressão. Na nossa reação:
- Lado esquerdo: 1 molécula de N₂ + 1 molécula de O₂ = 2 moléculas
- Lado direito: 2 moléculas de NO
Ambos os lados têm o mesmo número de moléculas (2), então, nesse caso, aumentar a pressão não afeta o equilíbrio.
Resposta
a) O equilíbrio se desloca para a direita, formando mais NO.
b) O equilíbrio se desloca para a direita, formando mais NO.
c) O equilíbrio se desloca para a esquerda, formando mais N₂ e O₂.
d) Não há alteração no equilíbrio.