(Ufms 2022) Em um vaso reacional fechado, foram colocados 0,300mol/L de gás nitrogênio e 0,200mol/L de água, mantendo-se a temperatura em 55°C e uma pressão de 123atm. Após um curto período de tempo, constatou-se que a reação atingiu o equilíbrio, com formação de 0,060mol/L do sal nitrito de amônio (NH4NO2), conforme demonstrado abaixo. Com o intuito de tornar a reação produto favorecida, foram feitas três intervenções, separadamente, seguidas de análise. Na primeira intervenção, adicionou-se catalisador de ródio (Rh) à reação. Na segunda, diminuiu-se a pressão do sistema e, na última intervenção, adicionou-se mais 0,100mol/L de NH4NO2. Assinale a alternativa correta em relação às três intervenções feitas na reação, de acordo com os Princípios de Le Chatelier.
a) A adição do catalisador tornará a reação produto favorecida.
b) Nenhuma das intervenções tornará a reação produto favorecida.
c) A diminuição da pressão deslocará o equilíbrio em direção ao produto.
d) Com a adição do sal NH4NO2, mais produto será formado.
e) Somente a diminuição da pressão e a adição de catalisador são capazes de deslocar a reação em direção ao produto.
Soluções para a tarefa
A alternativa correta de acordo com os Princípios de Le Chatelier é D.
O que é Equilíbrio químico?
É o termo dado para reações reversíveis, sendo que a ocorre da esquerda para a direita (ou seja, forma o produto) é chamada de direta e a que ocorre da direita para a esquerda (ou seja, forma reagentes) é chamada inversa. Em um sistema em equilíbrio, as velocidades das reações direta e inversa são iguais, fazendo com que as quantidades de produtos e reagentes se mantenham constantes.
O que diz Le Chatelier?
Quando se provoca uma alteração num sistema em equilíbrio, o sistema tende a reagir a essa alteração visando diminuir os efeitos da mesma.
A reação descrita é dada por: ⇔
Portanto, vamos analisar as alterações feitas:
- Adição de catalisador de ródio (Rh) à reação.
Os catalisadores têm a propriedade de aumentar as velocidades de reação. Entretanto, para um sistema em equilíbrio, as velocidades diretas e reversas são iguais. Sendo assim, ao aumentar uma velocidade, a velocidade contrária também será aumentada na mesma medida, ocasionando na não alteração do equilíbrio.
- Diminuição da pressão do sistema.
Ao diminuir a pressão do sistema, esse irá responder à alteração para deslocar o equilíbrio para o lado que tenha a maior quantidade de mols, pois assim, a queda na pressão é compensada. Ao estudarmos a reação verificamos que precisamos de 3 mols de reagente para produzirmos 1 mol de produto. Sendo assim, nesse caso, a formação dos reagentes será favorecida.
- Adição de 0,100mol/L de
Novamente, o princípio de Le Chatelier determina que essa alteração seja compensada, portanto, se uma maior quantidade de produto foi adicionado é necessário deslocar o equilíbrio para o lado dos reagentes.
Dessa forma, nenhuma das alterações realizadas favorece a produção de produto, tornando a alternativa D correta.
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