ENEM 2016 - Deslocamento de Equilíbrio

CONCEITO

Uma reação química atinge o equilíbrio quando as velocidades das reações direta e inversa se igualam, e as concentrações dos reagentes e produtos permanecem inalteradas. Porém, esse estado de equilíbrio é vulnerável a alguns fatores que podem alterar uma dessas velocidades e, consequentemente, modificar as concentrações de reagentes e/ou produtos, provocando o deslocamento do equilíbrio.

O químico francês Henri Louis Le Chatelier elaborou o seguinte princípio: quando um sistema em equilíbrio sofre qualquer perturbação externa, o equilíbrio se desloca no sentido oposto ao da perturbação.

Essa perturbação externa trata-se da alteração das condições de pressão, temperatura e na adição ou retirada de uma ou mais substâncias presentes no sistema (alterando assim a concentração). 

CONCENTRAÇÃO

Em um sistema em equilíbrio, o aumento na quantidade de qualquer participante favorece a reação que consome esse participante, e a diminuição de um componente irá favorecer a reação que forma esse componente. Por exemplo:
Seja a reação de produção da amônia, sob temperatura e pressão constantes:
N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
➢ Ao aumentarmos a concentração de N2 ou de H2, o equilíbrio se desloca para a direita e o rendimento da reação aumenta.
➢ Se aumentarmos a concentração de NH3, o equilíbrio se desloca para esquerda, diminuindo o rendimento da reação, já que NH3 é produto.
➢ Se diminuirmos N2 ou H2, o equilíbrio se desloca para esquerda e o rendimento da reação diminui.
➢ Se diminuirmos a concentração de NH3, o equilíbrio se desloca para direita e o rendimento aumenta. 

TEMPERATURA

A temperatura exerce influência sobre a maioria das reações. De acordo com o princípio de Le Chatelier, em um sistema em equilíbrio, sob pressão constante, o aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação que absorve calor, e a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação que libera calor. Exemplo:
Considerando a reação hipotética, sob pressão e concentração constantes:
A(g) ⟺ B(g), ΔH > 0 (reação endotérmica)
➢ Se aumentarmos a temperatura, o equilíbrio se desloca para direita e o rendimento aumenta.
➢ Se diminuirmos a temperatura, o equilíbrio se desloca para esquerda.

Agora, seja a reação hipotética, sob pressão e concentração constantes:
B(g) ⟺ A(g), ΔH < 0 (reação exotérmica)
➢ Se aumentarmos a temperatura, o equilíbrio se desloca para esquerda e o rendimento diminui.
➢ Se diminuirmos a temperatura, o equilíbrio se desloca para a direita e o rendimento aumenta.

PRESSÃO

Os gases apresentam acentuada variação de volume em função da pressão exercida, por isso a variação de pressão só deslocará equilíbrios que contenham participantes gasosos.

Em um sistema em equilíbrio, à temperatura constante, o aumento da pressão produz diminuição do volume dos constituintes gasosos e consequentemente suas concentrações aumentam. Logo, se aumentarmos a pressão, à temperatura e massas constantes, o equilíbrio se desloca para o sentido onde o número de moléculas gasosas for menor (contração de volume). Observe os exemplos:
Reação 1: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Reagentes = 4 mols
Produtos = 2 mols
➢ Se aumentarmos a pressão, o equilíbrio se desloca para direita e o rendimento aumenta, pois o número total de moléculas gasosas do produto é menor que do reagente.

Reação 2: 2 NO2(g) → 2 NO(g) + O2(g)
Reagentes = 2 mols
Produto = 3 mols
➢ Se aumentarmos a pressão, o equilíbrio se desloca para a esquerda, pois o número de moléculas do reagente é menor.

Reação 3: H2(g) + I2(g) → 2 HI
➢ As alterações de pressão não deslocarão o equilíbrio, pois o número de moléculas dos reagentes e produtos é igual.

Globo Educação.