Para seguinte reação,
Com o rendimento de
é afetado pelo (a) aumento da temperatura, (b) aumento de
, © remoção de
e (d) adição de catalisador.
Passo 1
Beleza, então a gente tem uma reação química onde seis moléculas de dióxido de carbono (
) reagem com seis moléculas de água (
) para formar uma molécula de glicose (
) e seis átomos de oxigênio (
). A variação de entalpia dessa reação é
, o que indica que a reação é endotérmica (absorve calor). A gente precisa analisar como o rendimento da glicose é afetado por quatro situações diferentes: aumento da temperatura, aumento da concentração de
, remoção de
e adição de um catalisador. Para isso, vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que explica como um sistema em equilíbrio reage a mudanças nas condições.
Passo 2
Vamos começar entendendo o Princípio de Le Chatelier. Esse princípio diz que se a gente fizer uma mudança nas condições de uma reação em equilíbrio, o sistema vai se ajustar para minimizar essa mudança. Isso pode envolver mudanças na concentração dos reagentes ou produtos, na temperatura ou na pressão. No nosso caso, vamos ver como essas alterações afetam o rendimento da glicose.
Passo 3
a) Aumento da temperatura
Como a reação é endotérmica (
), aumentar a temperatura vai fornecer mais calor para a reação. Segundo Le Chatelier, o sistema vai tentar absorver esse excesso de calor, favorecendo a reação endergônica (direção direta). Portanto, aumentar a temperatura vai aumentar o rendimento de
.
Passo 4
b) Aumento de
Quando a gente aumenta a concentração de
, que é um dos reagentes, o sistema quer reduzir esse excesso. Segundo Le Chatelier, ele favorece a formação de mais produtos para consumir o
adicionado. Assim, aumentando a quantidade de
, o rendimento de
também aumenta.
Passo 5
c) Remoção de
Agora, se a gente remove
do sistema, o equilíbrio vai tentar compensar essa perda. Isso significa que vai favorecer a reação que produz mais
, ou seja, a reação inversa. Portanto, removendo
, o rendimento de
diminui.
Passo 6
d) Adição de catalisador
Um catalisador acelera a velocidade da reação sem alterar o equilíbrio químico. Ele ajuda tanto na reação direta quanto na inversa de maneira igual. Portanto, a adição de um catalisador não afeta o rendimento de
, apenas faz com que o sistema atinja o equilíbrio mais rápido.
Resposta
(a) Aumentar a temperatura aumenta o rendimento de
.
(b) Aumentar a concentração de
aumenta o rendimento de
.
© Remover
diminui o rendimento de
.
(d) Adicionar um catalisador não altera o rendimento de
.
Exercícios relacionados
Escreva as expressões das constantes de equilíbrio em cada caso:
©
©
Escreva as expressões das constantes de equilíbrio em cada caso:
(e)
(e)
Os seguintes dados foram obtidos para a reação:
Experimento |
|
|
Velocidade <br>
|
---|---|---|---|
1 | 0,025 | 0,25 | 0,2130 |
2 | 0,025 | 0,125 | 0,1065 |
3 | 0,2 | 0,1 | 0,0682 |
4 | 0,35 | 0,1 | 0,1193 |
5 | 0,175 | 0,1 | 0,0596 |
(b) Qual a ordem total da reação?
Escreva as expressões das constantes de equilíbrio em cada caso:
(d)
(d)