A decomposição do carbonato de potássio é um processo endotérmico ( ). Usando o princípio de Le Chatelier explique as seguintes situações:
a) O que ocorre com o aumento da temperatura:
b) Se for adicionado mais no sistema:
c) Se for adicionado mais no sistema:
d) Escreva a expressão de equilíbrio em termos de pressão.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre equilíbrio químico! A gente vai analisar a decomposição do carbonato de cálcio ( ) que forma óxido de cálcio ( ) e dióxido de carbono ( ). A matéria envolvida aqui é Termodinâmica e Química do Equilíbrio. Vamos usar o Princípio de Le Chatelier para entender como o sistema reage a mudanças nas condições.

Passo 2

a) O que ocorre com o aumento da temperatura:
Primeiro, sabemos que a reação é endotérmica ( ), ou seja, ela absorve calor. Segundo o Princípio de Le Chatelier, se a gente aumentar a temperatura, é como se estivéssemos adicionando calor ao sistema. A reação tentará absorver esse excesso de calor favorecendo o sentido que consome energia. No caso, como a reação direta é endotérmica, ela vai se intensificar para absorver o calor extra. Logo, haverá mais formação de e .

Passo 3

b) Se for adicionado mais no sistema:
Adicionar mais , que está no estado sólido, não altera a concentração de reagentes ou produtos na forma gasosa ou aquosa. No equilíbrio químico, apenas as espécies na fase gasosa ou dissolvida afetam a posição do equilíbrio. Portanto, adicionar mais sólido não vai mudar significativamente o equilíbrio. O sistema continua na mesma posição.

Passo 4

c) Se for adicionado mais no sistema:
Ao adicionar mais , que é um gás, estamos aumentando a concentração de um dos produtos. Segundo Le Chatelier, o sistema vai reagir tentando reduzir esse excesso, favorecendo a reação inversa. Portanto, mais vai fazer com que a reação se desloque para a esquerda, formando mais e consumindo .

Passo 5

d) Escreva a expressão de equilíbrio em termos de pressão:
Para reações que envolvem gases, a constante de equilíbrio ( ) pode ser expressa em termos de pressões parciais. A expressão geral é:
Aqui, consideramos que os sólidos ( e ) não aparecem na expressão, pois sua atividade é constante. Assim, a expressão de equilíbrio em termos de pressão para a reação é simplesmente .

Resposta

a) Aumento da temperatura favorece a formação de e .
b) Adicionar mais sólido não altera o equilíbrio.
c) Adicionar mais desloca o equilíbrio para a esquerda, formando mais .
d) A expressão de equilíbrio em termos de pressão é .

Exercícios relacionados

Dada a reação em equilíbrio kcal. Explique o que ocorre com esse equilíbrio se:
a) for adicionado :
b) for adicionado :
c) for aumentada a temperatura:
d) for aumentada a pressão:
Se o quociente reacional
A 2000K, a constante de equilíbrio para a formação de é . Se a concentração de é , a de é de e a de NO é de , o sistema está em equilíbrio? Se não estiver, em qual direção a reação prosseguirá para atingi-lo?
Assinale a alternativa que indica o equilíbrio que pode ser deslocado no sentido dos produtos por aumento de temperatura e de pressão.