Suponha uma reação na qual ocorre o equilíbrio, quando as pressões parciais dos reagentes e dos produtos sejam todas iguais a 1 bar. Se o volume do sistema for duplicado, todas as pressões parciais serão iguais a 0,5 bar. O sistema continuará no equilíbrio? Por que sim ou por que não?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está falando. Temos uma reação química que está em equilíbrio quando todas as pressões parciais dos reagentes e produtos são iguais a 1 bar. A pergunta é: se a gente duplicar o volume do sistema, fazendo com que todas as pressões parciais caiam para 0,5 bar, o equilíbrio vai se manter ou não? Para resolver isso, vamos precisar conhecer o conceito de equilíbrio químico e como ele responde a mudanças de volume e pressão no sistema.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é equilíbrio químico. É o ponto onde as taxas das reações direta e inversa são iguais, e as concentrações (ou pressões) dos reagentes e produtos permanecem constantes. Nesse estado, a constante de equilíbrio está definida pelas pressões parciais dos produtos e reagentes.

Passo 3

Quando a gente altera o volume do sistema, está mudando a pressão total. Se o volume duplica, a pressão total cai pela metade, passando de 1 bar para 0,5 bar. Isso afeta as pressões parciais de cada gás envolvido na reação.

Passo 4

Para saber se o equilíbrio se mantém, usamos o Princípio de Le Chatelier. Esse princípio diz que se você muda uma condição de um sistema em equilíbrio, o sistema vai se ajustar para minimizar essa mudança. No caso, ao aumentar o volume (reduzindo a pressão), o sistema tenta aumentar a pressão de volta.

Passo 5

Como aconteceu com o aumento do volume, o sistema vai favorecer a direção que produz mais gás, pois assim pode aumentar a pressão total novamente. Mas, no enunciado, todas as pressões parciais dos reagentes e produtos eram iguais inicialmente e depois reduzidas igualmente. Isso sugere que o número de mols de gás nos reagentes e produtos é igual.

Passo 6

Se o número de mols de gás nos reagentes for igual ao dos produtos, a mudança de volume não favorece nenhum dos lados da reação. Portanto, a razão das pressões parciais continua igual à constante de equilíbrio , o que significa que o equilíbrio se mantém.

Resposta

Sim, o sistema continuará no equilíbrio porque a duplicação do volume afeta igualmente as pressões parciais dos reagentes e produtos, mantendo a relação de equilíbrio.

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