Em um sistema fechado, o dióxido de nitrogênio se interconverte em tetróxido de dinitrogênio e um equilíbrio químico é estabelecido. Como observado durante a prática, a mudança de temperatura desloca o equilíbrio. A conversão de NO2 em N2 O4 é um processo endo ou exotérmico? Explique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre como o dióxido de nitrogênio ( NO2) se transforma em tetróxido de dinitrogênio ( N2O4) em um sistema fechado, formando um equilíbrio químico. Além disso, menciona que a mudança de temperatura afeta esse equilíbrio. O conteúdo envolvido aqui é o de equilíbrio químico e termodinâmica, especialmente o conceito de reações endotérmicas e exotérmicas. Para resolver, precisamos entender como a temperatura influencia o equilíbrio e qual o tipo de reação estamos lidando.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é uma reação endotérmica e uma exotérmica. Em uma reação endotérmica, a reação absorve calor do ambiente, enquanto em uma exotérmica, ela libera calor. Isso é importante porque, segundo o Princípio de Le Chatelier, se a temperatura de um sistema em equilíbrio for aumentada, o sistema vai tentar absorver o excesso de calor favorecendo a reação endotérmica. Se a temperatura for diminuída, ele libera calor favorecendo a reação exotérmica.

Passo 3

Agora, aplicando isso ao nosso caso: sabemos que a conversão de NO2 em N2O4 estabelece um equilíbrio químico. A questão diz que a mudança de temperatura desloca esse equilíbrio, mas não especifica em qual direção ocorre o deslocamento. Geralmente, na prática, quando a temperatura aumenta, a formação de N2O4 diminui, e vice-versa. Isso sugere que a formação de N2O4 libera calor, ou seja, é uma reação exotérmica.

Passo 4

Além disso, podemos olhar para a equação balanceada da reação:
2NO2 <=ftharpoons N2O4
Se considerarmos que essa reação libera calor ao formar N2O4, isso confirma que é uma reação exotérmica. Portanto, quando a temperatura diminui, o sistema favorece a formação de N2O4 para liberar mais calor.

Resposta

A conversão de NO2 em N2O4 é um processo exotérmico, pois libera calor durante a formação do tetróxido de dinitrogênio.

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