Quatro substâncias gasosas hcl, L2, hi, e cl2, são misturadas em um balão fechado deixadas em repouso resultando no equilíbrio da reação à temperatura constante. 2HCL + L2 →← 2HL + CL2. Podemos realizar ações que resultaram em mudanças no Equilíbrio. Para cada ação realizada indique qual será o efeito provocado no Equilíbrio.
a) adição de hcl
b) adição de hi
c) aumento da pressão total
d) aumento da pressão parcial do CL H2
e) diminuição simultânea de hcl e L2
a) adição de hcl
b) adição de hi
c) aumento da pressão total
d) aumento da pressão parcial do CL H2
e) diminuição simultânea de hcl e L2
Passo 1
Então, temos um exercício sobre equilíbrio químico envolvendo as substâncias gasosas HCl, I₂, HI e Cl₂ dentro de um balão fechado. A reação que está acontecendo é:
O tema principal aqui é o Princípio de Le Chatelier, que nos ajuda a entender como o sistema reage quando fazemos alguma alteração, como adicionar ou remover substâncias, ou mudar a pressão. Vamos precisar entender como cada ação (como adicionar HCl ou aumentar a pressão) afeta o equilíbrio dessa reação.
Passo 2
Primeiro, vamos falar rapidamente sobre o que é o equilíbrio químico. Em uma reação reversível, como essa, o equilíbrio ocorre quando a taxa de formação dos produtos é igual à taxa de formação dos reagentes. Isso significa que as concentrações das substâncias permanecem constantes ao longo do tempo, mesmo que a reação continue ocorrendo nos dois sentidos.
Passo 3
Agora, o Princípio de Le Chatelier nos diz que se fizermos uma mudança em um sistema em equilíbrio, o sistema vai reagir para minimizar essa mudança e restabelecer o equilíbrio. Essas mudanças podem ser na concentração das substâncias, na pressão ou na temperatura.
Passo 4
Vamos analisar cada ação proposta e ver como ela afeta o equilíbrio:
a) Adição de HCl
Quando adicionamos mais HCl, estamos aumentando a concentração de um dos reagentes. Segundo o Princípio de Le Chatelier, o sistema vai tentar diminuir essa alteração aumentando a reação na direção dos produtos. Portanto, o equilíbrio se desloca para a direita, formando mais HI e Cl₂.
b) Adição de HI
Adicionando mais HI, que é um dos produtos, estamos aumentando a concentração dos produtos. O sistema vai reagir tentando reduzir esse excesso, deslocando o equilíbrio para a esquerda, formando mais HCl e I₂.
c) Aumento da pressão total
A reação envolve gases, então o aumento da pressão afeta o equilíbrio. Vamos contar o número de moléculas gasosas em cada lado da reação:
- Lado dos reagentes: 2 HCl + 1 I₂ = 3 moléculas
- Lado dos produtos: 2 HI + 1 Cl₂ = 3 moléculas
Como o número de moléculas gasosas é o mesmo nos dois lados, o aumento da pressão não vai causar deslocamento no equilíbrio.
d) Aumento da pressão parcial de Cl₂ e HI
Aumentar a pressão parcial de Cl₂ e HI significa que estamos adicionando mais produtos. O sistema vai reagir tentando diminuir esse excesso, deslocando o equilíbrio para a esquerda, formando mais HCl e I₂.
e) Diminuição simultânea de HCl e I₂
Diminuir a quantidade de HCl e I₂, que são os reagentes, faz com que o sistema tente compensar essa redução. Portanto, o equilíbrio se desloca para a esquerda para produzir mais HCl e I₂, mas como estamos diminuindo ambos, o efeito pode ser mais complexo. Contudo, geralmente, a diminuição dos reagentes faz o sistema tentar produzir mais reagentes deslocando o equilíbrio para a esquerda.
Resposta
a) O equilíbrio se desloca para a direita (forma mais HI e Cl₂).
b) O equilíbrio se desloca para a esquerda (forma mais HCl e I₂).
c) Não há alteração no equilíbrio.
d) O equilíbrio se desloca para a esquerda (forma mais HCl e I₂).
e) O equilíbrio se desloca para a esquerda (forma mais HCl e I₂).