Explique o que está errado (e porque) nas seguintes proposições:
a) Sempre que uma reação atinge o equilíbrio, toda a reação para.
b) Se mais reagente é adicionado a um sistema em equilíbrio, a constante de equilíbrio terá um valor maior.
c) Se pudermos fazer uma reação ocorrer mais rapidamente, podemos aumentar a quantidade de produto no equilíbrio.
a) Sempre que uma reação atinge o equilíbrio, toda a reação para.
b) Se mais reagente é adicionado a um sistema em equilíbrio, a constante de equilíbrio terá um valor maior.
c) Se pudermos fazer uma reação ocorrer mais rapidamente, podemos aumentar a quantidade de produto no equilíbrio.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente analisar três afirmações sobre reações químicas em equilíbrio e identificar o que está errado em cada uma delas. O conteúdo principal aqui é Equilíbrio Químico, e para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como a Lei de Equilíbrio e o Princípio de Le Chatelier.
Passo 2
Proposição a) “Sempre que uma reação atinge o equilíbrio, toda a reação para.”
Então, essa afirmação está dizendo que quando uma reação chega no equilíbrio, ela simplesmente para de reagir. Mas isso não é bem assim. Na verdade, no equilíbrio químico, as reações direta e inversa continuam acontecendo, mas a taxa com que elas ocorrem é a mesma. Isso significa que não há mais alteração nas concentrações dos reagentes e produtos, mas as moléculas ainda estão reagindo continuamente. Portanto, a reação não para completamente; ela apenas alcança um estado onde as duas direções ocorrem na mesma velocidade.
Teoria Aplicada: No equilíbrio químico, a taxa de formação dos produtos é igual à taxa de formação dos reagentes, mantendo as concentrações constantes.
Passo 3
Proposição b) “Se mais reagente é adicionado a um sistema em equilíbrio, a constante de equilíbrio terá um valor maior.”
Essa afirmação sugere que adicionar mais reagente aumentaria o valor da constante de equilíbrio, mas isso não é verdade. A constante de equilíbrio (
) depende apenas das condições de temperatura e não é influenciada pelas concentrações dos reagentes ou produtos. Quando adicionamos mais reagente, o sistema ajusta-se para restabelecer o equilíbrio, geralmente produzindo mais produtos, mas isso não altera o valor de
.
Teoria Aplicada: A constante de equilíbrio é uma característica da reação a uma dada temperatura e não muda com alterações nas concentrações dos reagentes ou produtos.
Passo 4
Proposição c) “Se pudermos fazer uma reação ocorrer mais rapidamente, podemos aumentar a quantidade de produto no equilíbrio.”
Essa afirmação confunde velocidade de reação com a posição de equilíbrio. A velocidade com que uma reação ocorre está relacionada à cinética química e envolve fatores como catalisadores, temperatura e concentração. No entanto, a quantidade de produto no equilíbrio é determinada pela termodinâmica da reação, especificamente pela constante de equilíbrio. Aumentar a velocidade da reação não altera a quantidade de produtos no equilíbrio; apenas faz com que o sistema atinja esse equilíbrio mais rapidamente.
Teoria Aplicada: A cinética química trata da velocidade das reações, enquanto a termodinâmica (equilíbrio químico) determina as quantidades relativas de reagentes e produtos no equilíbrio.
Resposta
Em resumo:
a) A reação não para completamente no equilíbrio; as reações direta e inversa continuam ocorrendo à mesma taxa.
b) A constante de equilíbrio não muda com a adição de reagentes; ela é constante a uma dada temperatura.
c) Aumentar a velocidade da reação não altera a quantidade de produtos no equilíbrio, apenas acelera o atingimento desse estado.