4 NH3(g)+3 O2(g) 2 N2(g)+6 H2 O(l)
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 O2 ao sistema.
b) Adição de N2 ao sistema.
c) Remoção de H2 O 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.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma reação química em equilíbrio:
4 NH3(g) + 3 O2(g) <=ftharpoons 2 N2(g) + 6 H2O(l)
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 O2 ao sistema.
Quando a gente adiciona mais O2, um dos reagentes, o equilíbrio vai tentar consumir esse excesso de O2. Isso faz com que a reação siga mais para a direita, formando mais produtos ( N2 e H2O) para restabelecer o equilíbrio.

Passo 3

b) Adição de N2 ao sistema.
Aqui, estamos adicionando mais N2, que é um dos produtos. O sistema vai reagir reduzindo a quantidade de N2 adicionada, ou seja, a reação vai se deslocar para a esquerda, formando mais reagentes ( NH3 e O2).

Passo 4

c) Remoção de H2O do sistema.
Remover H2O, um dos produtos, faz com que o sistema queira produzir mais H2O 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: 4 NH3 + 3 O2 totalizam 7 mols de gás.
  • Lados dos produtos: 2 N2 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 O2 → Reação desloca para a direita (forma mais produtos).
b) Adição de N2 → Reação desloca para a esquerda (forma mais reagentes).
c) Remoção de H2O → 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.

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