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.
a) O que ocorre com o aumento da temperatura:
b) Se for adicionado mais
c) Se for adicionado mais
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:
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.