Quatro fatores afetam o equilíbrio químico de um sistema, mas apenas um deles modifica o valor da constante. Esse fator é o(a)

Esta questão aborda conceitos relacionados ao equilíbrio químico.

De acordo com os princípios de Le Chatelier, quando há uma perturbação no sistema, o equilíbrio se deslocará no sentido de minimizar essa perturbação e restabelecer um novo equilíbrio químico. Quatro fatores afetam o equilíbrio químico de um sistema, a temperatura, a pressão, a concentração e o volume.

Uma reação reversível genérica pode ser representada por:

As expressões de velocidades para as reações direta e inversa são:

Direta: v₁ = k₁[A]^a[B]^b

Inversa: v₂ = k₂[C]^c[D]^d

No equilíbrio temos v₁ = v₂, logo:

k₁[A]^a[B]^b = k₂[C]^c[D]^d ou k₁/k­₂ = {[A]^a[B]^b}/{[C]^c[D]^d}

Assim, a constante de equilíbrio em termos de concentração (K_C) é dada pela relação k₁/k₂:

K_C = {[A]^a[B]^b}/{[C]^c[D]^d}

Com base no exposto, analisemos como esses fatores afetam o equilíbrio para determinarmos qual modifica o valor da constante:

• Temperatura:

O equilíbrio é deslocado no sentido endotérmico (∆H > 0) da reação com o aumento da temperatura e deslocado no sentido exotérmico (∆H < 0) com a diminuição da temperatura.

Considerando uma reação hipotética:

Supondo que ela seja endotérmica no sentido 1 e exotérmica no sentido 2. Sua constante de equilíbrio é dada por:

K_C = [C]^c/{[A]^a[B]^b}

Caso haja um aumento na temperatura do sistema, o equilíbrio é deslocado para o sentido endotérmico (1). Assim, ocorre um aumento na concentração de C, o que indica que o valor de K_C também aumenta. Logo, variações na temperatura do sistema deslocam o equilíbrio e modificam o valor da constante.

• Concentração:

Quando há uma variação na concentração de reagentes ou produtos, o equilíbrio é deslocado no sentido do consumo da substância que teve sua concentração aumentada. Variações na concentração das substâncias não afetam a constante de equilíbrio. Por exemplo, quando há a adição de um reagente o equilíbrio é deslocado no sentido de seu consumo (formação dos produtos), o que aumenta a concentração do produto até que o equilíbrio seja restabelecido. Como há a compensação nos valores das outras concentrações, no equilíbrio, a constante não é alterada.

• Pressão/Volume:

A pressão e o volume são inversamente proporcionais (quanto maior a pressão menor o volume). Sendo assim, o aumento da pressão, por exemplo, provoca contração no volume, o que faz com que o equilíbrio seja deslocado no sentido do menor volume. Já a diminuição da pressão provoca expansão do volume e o equilíbrio é deslocado no sentido de maior volume. Assim como o que foi explicado para a concentração, quando há alterações na pressão, o equilíbrio é deslocado para minimizar essa perturbação. Essa compensação faz com que o valor da constante não seja alterado no equilíbrio.

Portanto, apenas a temperatura modifica o valor da constante do equilíbrio.

Gabarito da Professora: Letra A.