Questões de Princípio de Le Chatelier

A decomposição PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) é endotérmica (ΔH>0). O gráfico mostra as concentrações de PCl5 e Cl2 antes e depois de um aumento de temperatura no sistema em equilíbrio. O que os dados indicam?

1. AO aumento de temperatura deslocou o equilíbrio no sentido exotérmico (reagentes).
2. BO aumento de temperatura não altera esse equilíbrio.
3. CO aumento de temperatura diminuiu tanto [PCl5] quanto [Cl2].
4. DO aumento de temperatura deslocou o equilíbrio no sentido endotérmico (produtos), aumentando [Cl2] e diminuindo [PCl5].
5. EO aumento de temperatura converteu todo o PCl5 em produtos irreversivelmente.

No processo de contato para produção de SO3 (2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)), utiliza-se um catalisador de V2O5 (pentóxido de vanádio). Qual é o efeito correto desse catalisador sobre o sistema em equilíbrio?

1. AO catalisador desloca o equilíbrio no sentido dos produtos, aumentando a quantidade de SO3 formada.
2. BO catalisador aumenta o valor da constante de equilíbrio Kc.
3. CO catalisador desloca o equilíbrio no sentido dos reagentes.
4. DO catalisador impede que o sistema atinja o equilíbrio.
5. EO catalisador diminui o tempo necessário para o sistema atingir o equilíbrio, mas não altera as concentrações de equilíbrio nem o valor de Kc.

Em um sistema em equilíbrio representado por CH3COOH(l) + C2H5OH(l) ⇌ CH3COOC2H5(l) + H2O(l), o éster (acetato de etila) formado é continuamente retirado do meio reacional à medida que se forma. O que ocorre com o equilíbrio?

1. AO equilíbrio se desloca no sentido dos reagentes, formando mais ácido e álcool.
2. BO equilíbrio se desloca no sentido de formar mais éster, repondo o que foi retirado.
3. CO equilíbrio permanece inalterado, pois retirar produto não afeta o sistema.
4. DA reação cessa imediatamente, pois não há mais produto para reagir.
5. EA constante de equilíbrio Kc diminui.

No processo industrial de síntese da amônia (N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)), a amônia formada é continuamente retirada do sistema (por resfriamento e liquefação). Qual é o efeito dessa retirada contínua sobre o equilíbrio?

1. AO equilíbrio se desloca no sentido dos reagentes, diminuindo a produção de amônia.
2. BO equilíbrio não é afetado pela retirada de amônia.
3. CA retirada de amônia aumenta a constante de equilíbrio Kc.
4. DO equilíbrio se desloca continuamente no sentido de formar mais amônia, aumentando o rendimento da reação.
5. EA reação atinge o equilíbrio mais rapidamente, mas produz a mesma quantidade de amônia.

No equilíbrio 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g), parte do NO2 formado é continuamente removida do sistema. Qual é o efeito dessa remoção sobre o equilíbrio?

1. AO equilíbrio se desloca no sentido dos reagentes, formando mais NO e O2.
2. BO equilíbrio permanece inalterado.
3. CA remoção de NO2 aumenta a concentração de NO e O2 permanentemente sem reação adicional.
4. DO equilíbrio se desloca no sentido dos produtos, formando mais NO2 para repor o que foi removido.
5. EA remoção de NO2 impede que o equilíbrio seja restabelecido.

No mesmo equilíbrio Cr2O7^2-(aq)+H2O(l)⇌2CrO4^2-(aq)+2H+(aq), uma base forte (como NaOH) é adicionada à solução, neutralizando e removendo H+ do meio. Qual é o efeito esperado sobre o equilíbrio e a cor da solução?

1. AO equilíbrio se desloca no sentido dos reagentes (dicromato), tornando a solução mais alaranjada.
2. BO equilíbrio não se altera, pois a base reage apenas com a água.
3. CA remoção de H+ impede que o equilíbrio seja restabelecido.
4. DO equilíbrio se desloca no sentido dos produtos (cromato), pois a remoção de H+ favorece a reação direta, tornando a solução mais amarela.
5. EA cor da solução se torna incolor devido à neutralização completa.

No processo Ostwald de produção de ácido nítrico, ocorre a reação 4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g), exotérmica, em que 9 mols de gás reagente formam 10 mols de gás produto. O gráfico mostra as concentrações de NO e NH3 antes e depois de um aumento de pressão no sistema (redução de volume). Explique o padrão observado.

1. AApós o salto inicial, [NO] continua aumentando, pois o aumento de pressão favorece sempre os produtos.
2. BA pressão não afeta esse equilíbrio, pois a diferença de mols entre os lados é pequena.
3. CO aumento de pressão faz a reação parar completamente.
4. DO aumento de pressão diminui apenas a concentração de O2, sem afetar NO.
5. EApós o salto inicial de concentração causado pela compressão, [NO] diminui progressivamente enquanto [NH3] aumenta, pois o aumento de pressão desloca o equilíbrio para o lado com menor número de mols gasosos (os reagentes).

No processo Haber-Bosch, utiliza-se ferro finamente dividido como catalisador para a síntese de amônia. Um estudante afirma que o catalisador é usado 'para aumentar a quantidade de amônia produzida no equilíbrio'. Essa afirmação está correta?

1. ASim, catalisadores sempre aumentam a quantidade de produto formada no equilíbrio.
2. BNão. O catalisador apenas acelera a velocidade com que o sistema atinge o equilíbrio, tornando o processo economicamente viável em menor tempo, mas não altera a quantidade de amônia obtida no equilíbrio.
3. CNão, na verdade o catalisador diminui a quantidade de amônia formada, deslocando o equilíbrio para os reagentes.
4. DSim, pois o catalisador aumenta o valor de Kc da reação.
5. ENão, o catalisador impede que o equilíbrio seja atingido.

Um estudante afirma: 'Ao adicionar mais H2 ao equilíbrio N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g), o sistema se desloca para a direita, então o valor de Kc aumenta.' Essa afirmação está correta?

1. ANão, o sistema realmente se desloca para a direita, mas o valor de Kc permanece o mesmo, pois apenas variações de temperatura alteram o valor da constante de equilíbrio.
2. BSim, qualquer deslocamento do equilíbrio, seja por concentração, pressão ou temperatura, sempre altera o valor de Kc.
3. CNão, o sistema se desloca para a esquerda ao adicionar H2, e o valor de Kc diminui.
4. DSim, mas apenas porque a reação é exotérmica.
5. ENão, o sistema não se desloca de forma alguma ao adicionar H2.

No mesmo equilíbrio Fe3+(aq)+SCN-(aq)⇌FeSCN2+(aq), água destilada é adicionada à solução, diluindo todas as espécies igualmente. Sabendo que há 2 mols de partículas dissolvidas do lado dos reagentes e apenas 1 mol do lado do produto, o que se espera que aconteça com a cor da solução?

1. AA cor vermelha deve se intensificar, pois a diluição sempre favorece a formação de produtos.
2. BA cor vermelha da solução deve enfraquecer além do esperado apenas pela diluição física, pois o equilíbrio se desloca no sentido dos reagentes (lado com maior número de partículas dissolvidas), consumindo parte do complexo.
3. CA cor da solução não se altera, pois a diluição não é uma perturbação reconhecida pelo Princípio de Le Chatelier.
4. DA diluição desloca o equilíbrio para o lado do produto, pois há menos íons livres nesse lado.
5. EA diluição converte instantaneamente todo o complexo em íons livres.

O gráfico mostra as concentrações de H2, I2 e HI antes e depois de uma redução do volume do recipiente (aumento de pressão) no equilíbrio H2(g)+I2(g)⇌2HI(g). Observa-se que todas as três concentrações saltam instantaneamente (na mesma proporção) no momento da compressão, e permanecem constantes depois disso, sem qualquer variação adicional. Como se explica esse comportamento, considerando o quociente reacional Q?

1. AO sistema não teve tempo suficiente para se reequilibrar, mas eventualmente todas as concentrações deveriam mudar.
2. BA compressão sempre impede que qualquer reação prossiga, independentemente da estequiometria.
3. CO comportamento indica que a reação atingiu Kc=0, parando completamente.
4. DAs concentrações permaneceram constantes porque um catalisador foi adicionado junto com a compressão.
5. EComo o número de mols gasosos é igual nos reagentes e nos produtos, a compressão altera todas as concentrações na mesma proporção; matematicamente, isso significa que o quociente reacional Q permanece igual ao valor de Kc imediatamente após a compressão, de modo que não há força motriz para um deslocamento adicional do equilíbrio.

Ao equilíbrio endotérmico PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g), duas perturbações são aplicadas simultaneamente: adição de Cl2 (produto) e diminuição da temperatura do sistema. O gráfico mostra uma queda muito acentuada em [Cl2] após seu salto inicial, e um aumento expressivo em [PCl5], maior do que se apenas uma das perturbações tivesse sido aplicada isoladamente. Como se explica essa magnitude do deslocamento?

1. AAs duas perturbações atuam no mesmo sentido: a adição de Cl2 desloca o equilíbrio para a esquerda (consumo do excesso de produto) e a diminuição de temperatura também desloca para a esquerda (sentido exotérmico, já que a reação é endotérmica), de modo que os dois efeitos se somam, resultando em um deslocamento mais intenso do que qualquer um isoladamente causaria.
2. BAs duas perturbações atuam em sentidos opostos e deveriam se cancelar, resultando em pouca ou nenhuma alteração líquida.
3. CApenas a adição de Cl2 tem efeito sobre o equilíbrio; a temperatura não influencia reações de decomposição.
4. DA diminuição de temperatura sozinha já seria suficiente para consumir todo o Cl2 do sistema, independentemente da adição.
5. EO comportamento observado indica um erro experimental, já que os efeitos deveriam ser sempre iguais em magnitude.