FPS Demais Cursos 2017/2
O gás iodídrico (HI) pode ser obtido através da reação entre os gases hidrogênio e iodo. Esta reação, exotérmica, resulta num equilíbrio químico representado pela equação química abaixo:
De acordo com o princípio de Le Chatelier, indique a alternativa que aponta uma maneira de o equilíbrio acima ser deslocado no sentido de produzir uma maior quantidade do produto.
Redução do volume do recipiente.
Adição de gás iodídrico.
Remoção do gás hidrogênio.
Diminuição da temperatura.
Adição de gás neônio para aumentar a pressão total.
Resolução
Passo 1 – Identificar os dados do equilíbrio
- Equação: \( \text{H}_{2(g)} + \text{I}_{2(g)} \rightleftharpoons 2\,\text{HI}_{(g)} \)
- Reação exotérmica: \( \Delta H < 0 \).
Passo 2 – Aplicar o princípio de Le Chatelier
Segundo esse princípio, quando se impõe uma perturbação (mudança de concentração, pressão ou temperatura) a um sistema em equilíbrio, o sistema reage para minimizar essa perturbação.
Passo 3 – Analisar cada tipo de perturbação
- Variação de volume/pressão
Como o número de mols gasosos é o mesmo nos dois lados (1 + 1 = 2), qualquer alteração de volume ou adição de gás inerte a volume constante não desloca o equilíbrio. - Variação de concentração
Acrescentar reagentes desloca para a direita; acrescentar produto ou retirar reagente desloca para a esquerda. - Variação de temperatura
Para uma reação exotérmica, diminuir a temperatura favorece o sentido que libera calor (direita); aumentar a temperatura favorece o sentido endotérmico (esquerda).
Passo 4 – Verificar as opções
- A — redução do volume: nenhum efeito (\(\Delta n_g=0\)).
- B — adicionar HI: desloca à esquerda.
- C — remover H2: desloca à esquerda.
- D — diminuir a temperatura: desloca à direita → maior produção de HI.
- E — adicionar Ne a volume constante: nenhum efeito.
Conclusão
A única maneira entre as listadas que aumenta a quantidade de produto é a diminuição da temperatura.
Alternativa correta: D
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Equilíbrio químico: estado dinâmico em que as velocidades direta e inversa são iguais, mantendo as concentrações constantes.
- Princípio de Le Chatelier: o sistema responde a uma perturbação minimizando-a ("contra-ataca").
- Efeitos de perturbações:
- Concentração: adicionar reagente → direita; remover reagente → esquerda; adicionar produto → esquerda.
- Pressão/volume (gases): efeito só ocorre se \( \Delta n_{g}\neq 0 \).
- Temperatura: tratar o calor como reagente (endotérmica) ou produto (exotérmica). Diminuir T favorece o sentido exotérmico; aumentar T favorece o endotérmico.
- Gás inerte: a volume constante, não altera pressões parciais; a pressão constante (variando volume) só afeta se \(\Delta n_{g}\neq 0\).
