Num cilindro com pistão móvel provido de torneira conforme figura abaixo, se estabeleceu o equilíbrio: Mantendo a temperatura constante, pode-se realizar as seguintes modificações:
(I) Reduzir o volume, por deslocamento do pistão.
(II) Introduzir mais pela torneira, o pistão permanecendo fixo.
(III) Introduzir mais pela torneira, o pistão permanecendo fixo.
(IV) Introduzir Argônio pela torneira, o pistão permanecendo fixo.
Qual ou quais das alternativas acima irá ou irão provocar deslocamento do equilíbrio para a esquerda, isto é, irá acarretar a produção de mais dentro do cilindro?
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Para resolver a questão sobre o deslocamento do equilíbrio químico N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g) para a esquerda (produção de N₂O₄(g)), analisamos cada modificação proposta de acordo com o Princípio de Le Chatelier:
I) Reduzir o volume, por deslocamento do pistão:
A redução do volume aumenta a pressão do sistema. O equilíbrio se desloca para o lado com menor número de mols gasosos para aliviar a pressão. Na reação dada, o lado esquerdo (N₂O₄) tem 1 mol de gás, e o lado direito (2NO₂) tem 2 mols de gás. Portanto, a redução do volume desloca o equilíbrio para a esquerda, favorecendo a formação de N₂O₄(g).
II) Introduzir mais NO₂(g) pela torneira, o pistão permanecendo fixo:
O aumento da concentração de um produto (NO₂) desloca o equilíbrio no sentido dos reagentes, ou seja, para a esquerda, para consumir o excesso de NO₂ e produzir mais N₂O₄(g).
III) Introduzir mais N₂O₄(g) pela torneira, o pistão permanecendo fixo:
O aumento da concentração de um reagente (N₂O₄) desloca o equilíbrio no sentido dos produtos, ou seja, para a direita, para consumir o excesso de N₂O₄ e formar mais NO₂(g).
IV) Introduzir Argônio pela torneira, o pistão permanecendo fixo:
A introdução de um gás inerte (Argônio) em um sistema com volume constante não altera as pressões parciais dos gases reagentes e produtos. Portanto, não há deslocamento do equilíbrio.
Com base nas análises, as modificações que provocam o deslocamento do equilíbrio para a esquerda são (I) e (II). Alternativa correta letra (c)!