(Uemg 2019)
Um refrigerante é uma solução homogênea e líquida enquanto está contido em um frasco fechado. Quando se abre esse frasco, bolhas de gás surgem imediatamente, emergindo do líquido para a superfície. Esse gás é o dióxido de carbono que interage com a água segundo o equilíbrio:
A opção que apresenta, corretamente, o deslocamento do equilíbrio da reação representada é:
Vamos analisar as alternativas.
a) Quando a pressão aumenta, a tendência é predominar CO2. ✘
Primeiro nós temos que entender o que é o equilíbrio químico.
Considere o cloreto de prata, em meio aquoso o cloreto de prata forma os cátions e ânions Ag+ e Cl- digamos que em uma velocidade vd
porém parte dos íons se combinam novamente restituindo o AgCl (a uma velocidade vi)
o equilíbrio químico é atingido quando a velocidade da reação inversa é igual a velocidade da reação direta vd = vi
Agora considere a reação genérica a seguir
alguns fatores afetam o equilíbrio são eles
Concentração dos reagentes ou produtos
Temperatura
Pressão
A reação irá se deslocar no sentido de anular ou atenuar a perturbação e entrar em equilíbrio novamente, essa lei foi enunciada pelo cientista francês Henry Louis Le Chatelier e ficou conhecida como princípio de Le Chatelier.
Quando se provoca uma perturbação em um sistema em equilíbrio, este se desloca no sentido que tende a anular essa perturbação, procurando se ajustar a um novo equilíbrio.
O primeiro que nos interessa é a pressão.
Em reações com presença de gás o aumento na pressão desloca o equilíbrio no sentido de menor volume, enquanto que a diminuição desloca o equilíbrio no sentido de maior volume, vamos exemplificar, considere a reação
no lado esquerdo temos 4 mols de gás, no lado direito temos apenas 2
o volume dos reagentes é maior que dos produtos, sendo assim um aumento na pressão desloca o equilíbrio no sentido dos produtos (menor volume)
diminuindo-a o equilíbrio será deslocado no sentido dos reagentes (maior volume)
E se os volumes nos reagentes e produtos forem iguais? Neste caso a mudança de pressão não desloca o equilíbrio para nenhum dos lados.
No lado esquerdo nós temos 1 mol de gás (para as substâncias que não tem coeficiente estequiométrico nós consideramos 1 mol de cada)
e no lado dos produtos não temos nenhum.
Assim sendo aumentar a pressão desloca no sentido de menor volume, os produtos
reduzindo a quantidade de CO2
b) Quando o gás carbônico é eliminado, o refrigerante fica mais ácido. ✘
O segundo fator que altera o equilíbrio é a concentração dos reagentes ou produtos.
Se a concentração dos reagentes ou produtos sofrer variação o equilíbrio será afetado.
Se diminuirmos a quantidade de um ou mais reagente o equilíbrio desloca-se no mesmo sentido (sentido dos reagentes, o sistema aumenta a produção dos reagentes na tentativa de voltar ao estado anterior, repor o que foi removido)
o mesmo vale para os produtos
Porém se aumentarmos a quantidade/concentração de um deles deslocamos o equilíbrio no sentido contrário, isto é se aumentarmos os reagentes (ou parte deles) deslocamos o equilíbrio no sentido dos produtos
e se aumentarmos os produtos deslocamos o equilíbrio no sentido dos reagentes1
Então se diminuirmos o gás carbônico deslocamos o equilíbrio para esquerda reduzindo o H2CO3
e consequentemente a acidez.
c) Quando o frasco do refrigerante está fechado, há presença da espécie H2CO3. ✔
Se o frasco está fechado nós aumentamos a pressão e deslocamos o equilíbrio no sentido de formação do H2CO3
d) Quando a temperatura aumenta a tendência é predominar H2CO3(aq). ✘
Com o aumento da temperatura a tendência é o CO2 escapar reduzindo sua quantidade e deslocando o equilíbrio no sentido de consumir o H2CO3(aq)
Gabarito letra c.
1: os reagentes e produtos aos quais nos referimos aqui são aqueles que afetam o equilíbrio, por exemplo, aquosos e gasosos, sólidos e líquidos puros não entram.
Deslocar o equilíbrio em um sentido pode significar consumir mais os reagentes/produtos ou produzir mais reagentes/produtos, exemplo, deslocar o equilíbrio para a direita (sentido dos produtos) significa produzir mais produtos ou consumir mais reagentes e deslocar o equilíbrio para a esquerda (sentido dos reagentes) significa produzir mais reagentes ou consumir mais produtos.
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