As equações a seguir representam sistemas em equilíbrio. O único sistema que não se desloca por alterações de pressão é?
a) SO²(g) + ½ O²(g) -----------> SO³(g)
b) CO²(g) + H²(g) -----------> CO(g) + H²O(g)
c) N²(g) + 3 H²(g) -----------> 2 NH³(g)
d) 2 CO²(g) -----------> 2 CO(g) + O²(g)
a) SO²(g) + ½ O²(g) -----------> SO³(g)
b) CO²(g) + H²(g) -----------> CO(g) + H²O(g)
c) N²(g) + 3 H²(g) -----------> 2 NH³(g)
d) 2 CO²(g) -----------> 2 CO(g) + O²(g)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão que estamos vendo fala sobre sistemas em equilíbrio químico e como eles reagem quando a pressão muda. O objetivo é identificar qual das equações dadas não muda seu equilíbrio quando a pressão é alterada. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre o Princípio de Le Chatelier e como ele se aplica às reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar do Princípio de Le Chatelier. Esse princípio diz que se você fizer uma alteração em um sistema em equilíbrio (como mudar a pressão, temperatura ou concentração), o sistema vai reagir para contrabalançar essa mudança e restabelecer o equilíbrio.
Passo 3
No caso das mudanças de pressão, o que importa é o número de mols de gás dos reagentes e dos produtos. Se a pressão aumenta, o sistema tende a reduzir o número de mols de gás para diminuir a pressão. Se a pressão diminui, ele tende a aumentar o número de mols de gás.
Passo 4
Vamos analisar cada opção e contar os mols de gás nos reagentes e produtos:
a) SO₂(g) + ½ O₂(g) ⇌ SO₃(g)
- Reagentes: 1 + 0,5 = 1,5 mols de gás
- Produtos: 1 mol de gás
b) CO₂(g) + H₂(g) ⇌ CO(g) + H₂O(g)
- Reagentes: 1 + 1 = 2 mols de gás
- Produtos: 1 + 1 = 2 mols de gás
c) N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g)
- Reagentes: 1 + 3 = 4 mols de gás
- Produtos: 2 mols de gás
d) 2 CO₂(g) ⇌ 2 CO(g) + O₂(g)
- Reagentes: 2 mols de gás
- Produtos: 2 + 1 = 3 mols de gás
Passo 5
Agora, vamos ver como cada reação reage às mudanças de pressão:
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Opção a: Se a pressão aumenta, o sistema vai preferir menos mols de gás, ou seja, vai para os produtos. Se a pressão diminui, vai para os reagentes.
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Opção b: O número de mols de gás é igual nos reagentes e nos produtos (2 mols). Portanto, mudanças na pressão não afetam o equilíbrio dessa reação.
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Opção c: Mais mols de gás nos reagentes (4) do que nos produtos (2). Aumentando a pressão, o sistema favorece os produtos; diminuindo, favorece os reagentes.
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Opção d: Mais mols de gás nos produtos (3) do que nos reagentes (2). Aumentando a pressão, o sistema favorece os reagentes; diminuindo, os produtos.
Passo 6
Analisando todas as opções, percebemos que apenas a opção b tem o mesmo número de mols de gás nos reagentes e nos produtos. Isso significa que qualquer mudança na pressão não vai afetar o equilíbrio dessa reação.
Resposta
A única reação que não se desloca por alterações de pressão é a opção b) CO₂(g) + H₂(g) ⇌ CO(g) + H₂O(g).