Explique qualitativamente como varia para a reação à medida que a pressão parcial de for aumentada.

Passo 1

Então, o que a gente tem aqui é uma reação química onde 2 moléculas de monóxido de carbono (CO) reagem com 1 molécula de oxigênio (O₂) para formar 2 moléculas de dióxido de carbono (CO₂). O que a gente vai analisar é como a variação na pressão parcial do oxigênio afeta a variação da energia livre de Gibbs, representada por ΔG. Para isso, a gente vai precisar entender alguns conceitos básicos de termodinâmica química, como energia livre de Gibbs, reação espontânea e efeito da pressão nas reações gasosas.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é a energia livre de Gibbs (ΔG). Ela nos diz se uma reação vai acontecer de forma espontânea. Se ΔG for negativo, a reação é espontânea; se for positivo, não é espontânea; e se for zero, está em equilíbrio.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre como a pressão afeta a reação. Na equação da energia livre de Gibbs:
Onde:
  • é a energia livre padrão da reação.
  • é a constante dos gases.
  • é a temperatura.
  • é o quociente da reação, que depende das pressões parciais dos reagentes e produtos.

Passo 4

Aumentando a pressão parcial de O₂, estamos basicamente aumentando a concentração de um dos reagentes. Isso faz com que o valor de disminua, porque o denominador na expressão do quociente da reação aumenta. Com diminuindo, o termo também diminui (fica mais negativo), o que faz com que se torne mais negativo, ou seja, a reação se torna mais espontânea.

Resposta

À medida que a pressão parcial de O₂ aumenta, a variação da energia livre de Gibbs (ΔG) torna-se mais negativa, indicando que a reação de formação de CO₂ se torna mais espontânea.

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