De acordo com o Princípio de Le Chatelier, o sistema ao ser perturbado tem uma tendência a reestabelecer o equilíbrio. Indique o que ocorrerá com o sistema em cada situação:
a) Adição de
ao sistema.
b) Adição de
ao sistema.
c) Remoção de
do sistema.
d) Diminuição isotérmica do volume do recipiente.
e) Aumento da temperatura.
f) Aumento isotérmico do volume do recipiente.
g) Adição de gás He sem alteração de volume.
a) Adição de
b) Adição de
c) Remoção de
d) Diminuição isotérmica do volume do recipiente.
e) Aumento da temperatura.
f) Aumento isotérmico do volume do recipiente.
g) Adição de gás He sem alteração de volume.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma reação química em equilíbrio:
O conteúdo aqui é sobre Princípio de Le Chatelier, que diz que se a gente mexer no sistema (como adicionar ou remover reagentes ou produtos, ou mudar a temperatura ou pressão), o equilíbrio vai se ajustar para compensar essa mudança. Vamos ver como o sistema reage em cada uma das situações propostas.
Passo 2
a) Adição de
ao sistema.
Quando a gente adiciona mais
, um dos reagentes, o equilíbrio vai tentar consumir esse excesso de
. Isso faz com que a reação siga mais para a direita, formando mais produtos (
e
) para restabelecer o equilíbrio.
Passo 3
b) Adição de
ao sistema.
Aqui, estamos adicionando mais
, que é um dos produtos. O sistema vai reagir reduzindo a quantidade de
adicionada, ou seja, a reação vai se deslocar para a esquerda, formando mais reagentes (
e
).
Passo 4
c) Remoção de
do sistema.
Remover
, um dos produtos, faz com que o sistema queira produzir mais
para compensar a perda. Assim, a reação se desloca para a direita, aumentando a formação de produtos.
Passo 5
d) Diminuição isotérmica do volume do recipiente.
Quando diminuímos o volume mantendo a temperatura constante, a pressão do sistema aumenta. O sistema vai reagir favorecendo o lado que tem menos moléculas gasosas para reduzir a pressão.
Na nossa reação:
- Lados dos reagentes:
+ totalizam 7 mols de gás. - Lados dos produtos:
totalizam 2 mols de gás.
Então, a reação vai se deslocar para a direita, porque esse lado tem menos moléculas gasosas.
Passo 6
e) Aumento da temperatura.
A temperatura no equilíbrio pode ser vista como um reagente ou produto, dependendo se a reação é endotérmica ou exotérmica. Se não sabemos, mas geralmente:
Se a reação libera calor (exotérica), aumentar a temperatura favorece a direção que absorve calor, ou seja, para reagir para a esquerda.
Se a reação absorve calor (endotérmica), aumentar a temperatura favorece a formação de produtos, deslocando para a direita.
Sem saber o sentido da troca térmica na reação, mas geralmente combustões como essa são exotérmicas, então provavelmente a reação se desloca para a esquerda com aumento de temperatura.
Passo 7
f) Aumento isotérmico do volume do recipiente.
Aumentar o volume reduz a pressão do sistema. O sistema vai reagir favorecendo o lado com mais moléculas gasosas para aumentar a pressão.
Na reação:
- Lados dos reagentes: 7 mols de gás.
- Lados dos produtos: 2 mols de gás.
Então, a reação vai se deslocar para a esquerda, formando mais reagentes.
Passo 8
g) Adição de gás He sem alteração de volume.
Adicionar gás hélio (He) sem mudar o volume não afeta a pressão parcial dos reagentes ou produtos, já que o He é um gás inerte e não reage na reação. Portanto, o equilíbrio não é afetado.
Resposta
Resumindo as alterações no sistema de acordo com o Princípio de Le Chatelier:
a) Adição de
→ Reação desloca para a direita (forma mais produtos).
b) Adição de
→ Reação desloca para a esquerda (forma mais reagentes).
c) Remoção de
→ Reação desloca para a direita (forma mais produtos).
d) Diminuição do volume → Reação desloca para a direita (menos mols de gás).
e) Aumento da temperatura → Reação desloca para a esquerda (assumindo reação exotérmica).
f) Aumento do volume → Reação desloca para a esquerda (mais mols de gás).
g) Adição de gás He → Nenhuma mudança no equilíbrio.