Exercícios sobre o Princípio de Le Chatelier (com gabarito explicado)
Estes exercícios sobre o Princípio de Le Chatelier foram elaborados para auxiliar na compreensão de como sistemas em equilíbrio químico reagem a diferentes perturbações, como variações de concentração, pressão, volume e temperatura. Com questões comentadas, o material ajuda a interpretar e prever o deslocamento do equilíbrio, reforçando conceitos fundamentais para o estudo do equilíbrio químico.
Questão 1
O Princípio de Le Chatelier estabelece que, quando um sistema em equilíbrio químico sofre uma perturbação externa, ele:
a) Mantém inalteradas as concentrações de todos os reagentes e produtos.
b) Desloca o equilíbrio no sentido que minimiza o efeito da perturbação aplicada.
c) Sempre desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica.
d) Aumenta a constante de equilíbrio (Kc) para se adaptar à mudança.
Resposta: alternativa B.
O princípio, formulado por Henry Le Chatelier, afirma: "Se um sistema em equilíbrio dinâmico for perturbado por uma mudança nas condições, o equilíbrio se desloca de modo a se opor à perturbação e restaurar um novo estado de equilíbrio." É um princípio qualitativo de previsão de deslocamento.
Questão 2
Considere o equilíbrio: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g). Se adicionarmos mais gás nitrogênio (N₂) ao sistema em equilíbrio, o que acontece?
a) O equilíbrio se desloca para a esquerda, consumindo NH₃.
b) A concentração de H₂ aumenta imediatamente.
c) O equilíbrio se desloca para a direita, consumindo parte do N₂ adicionado e produzindo mais NH₃.
d) A constante de equilíbrio (Kc) aumenta para acomodar o N₂ extra.
Resposta: alternativa C.
Ao aumentar a concentração de um reagente (N₂), o sistema busca consumir parte desse excesso. Para isso, o equilíbrio se desloca no sentido que consome N₂, ou seja, para a direita (sentido da reação direta), produzindo mais NH₃. A constante Kc permanece inalterada, variando apenas com a temperatura.
Questão 3
Para a reação em equilíbrio: 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g). Se aumentarmos a pressão total do sistema (por redução de volume), o equilíbrio:
a) Não é afetado, pois a pressão não influencia equilíbrios gasosos.
b) Desloca-se para o lado que tem maior número total de mols gasosos.
c) Desloca-se para o lado que tem menor número total de mols gasosos.
d) Desloca-se sempre para a esquerda, independentemente dos coeficientes.
Resposta: alternativa C.
Aumentar a pressão (diminuir o volume) favorece o sentido que reduz o número total de mols gasosos, pois isso alivia o aumento de pressão. Nesta reação:
Sentido direto: 2 mols de SO₂ + 1 mol de O₂ = 3 mols gasosos → 2 mols gasosos de SO₃.
O lado dos reagentes tem 3 mols e o dos produtos tem 2 mols. Portanto, o deslocamento ocorre para a direita (menor número de mols). A alternativa C é a regra geral correta.
Questão 4
Para uma reação exotérmica em equilíbrio, como a síntese da amônia (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ + calor), um aumento na temperatura:
a) Desloca o equilíbrio para a direita, favorecendo a formação de NH₃.
b) Não afeta o equilíbrio, pois a temperatura não altera Kc.
c) Desloca o equilíbrio para a esquerda, favorecendo a reação endotérmica (decomposição do NH₃).
d) Aumenta igualmente as velocidades das reações direta e inversa.
Resposta: alternativa C.
O aumento de temperatura favorece a reação endotérmica, que absorve o calor excessivo. Na síntese da amônia, a reação direta é exotérmica (libera calor) e a inversa é endotérmica (absorve calor). Portanto, ao aquecer, o equilíbrio se desloca para a esquerda (sentido endotérmico), decompondo parte do NH₃. A constante de equilíbrio Kc diminui com o aumento da temperatura para reações exotérmicas.
Questão 5
Ao adicionar um catalisador a um sistema em equilíbrio químico, observa-se que:
a) O equilíbrio se desloca para o sentido da reação direta.
b) As concentrações no equilíbrio se alteram significativamente.
c) O equilíbrio é atingido mais rapidamente, mas as concentrações no equilíbrio não se alteram.
d) A constante de equilíbrio (Kc) aumenta proporcionalmente à quantidade de catalisador.
Resposta: alternativa C.
Um catalisador diminui a energia de ativação, aumentando igualmente as velocidades das reações direta e inversa. Ele não altera a posição do equilíbrio (as concentrações finais de equilíbrio permanecem as mesmas), apenas permite que o equilíbrio seja atingido mais rápido.
Questão 6
Para o equilíbrio iônico em solução aquosa: CH₃COOH(aq) ⇌ CH₃COO⁻(aq) + H⁺(aq). Se adicionarmos água pura (diluição), o equilíbrio:
a) Desloca-se para a esquerda, pois a concentração de íons aumenta.
b) Desloca-se para a direita, no sentido que aumenta o número total de partículas em solução.
c) Não se altera, pois a água é o solvente e não participa da reação.
d) Torna-se impossível de ser mantido.
Resposta: alternativa B.
A diluição diminui a concentração de todas as espécies. O sistema tentará "aumentar" a concentração de partículas, deslocando-se no sentido que produz mais partículas dissolvidas (íons). Neste caso, a ionização do ácido acético (sentido direito) produz duas partículas (CH₃COO⁻ e H⁺) a partir de uma (CH₃COOH). Portanto, o equilíbrio se desloca para a direita, aumentando o grau de ionização do ácido.
Questão 7
Considere o equilíbrio: 2NO₂(g) (marrom) ⇌ N₂O₄(g) (incolor) ΔH ＜ 0. Um estudante observa que, ao aquecer uma ampola contendo a mistura em equilíbrio, a coloração marrom fica mais intensa. Isso ocorre porque:
a) O calor favorece a reação exotérmica, formando mais N₂O₄ incolor.
b) O calor favorece a reação endotérmica, que neste caso é a decomposição do N₂O₄ em NO₂.
c) O aumento de temperatura não afeta a cor, apenas a pressão.
d) A constante de equilíbrio para a formação de N₂O₄ aumenta com a temperatura.
Resposta: alternativa B.
A reação direta (formação de N₂O₄) é exotérmica (ΔH ＜ 0). Portanto, a reação inversa (decomposição de N₂O₄ em NO₂) é endotérmica. Ao aquecer, o equilíbrio se desloca para o sentido endotérmico (inverso), decompondo N₂O₄ incolor e formando mais NO₂ marrom, intensificando essa cor. Este é um exemplo clássico de equilíbrio termocrômico.
Questão 8
Em um sistema gasoso em equilíbrio, mantido a volume constante, a adição de um gás inerte (como o árgon) causa:
a) Um deslocamento do equilíbrio para o lado com menor número de mols.
b) Um aumento nas concentrações parciais de todos os gases reagentes.
c) Nenhum deslocamento no equilíbrio, pois as concentrações parciais dos reagentes e produtos não se alteram.
d) Um deslocamento do equilíbrio para o lado com maior número de mols, devido ao aumento da pressão total.
Resposta: alternativa C.
A adição de um gás inerte a volume constante aumenta a pressão total, mas não altera as pressões parciais (nem as concentrações) dos gases que participam da reação. Como o deslocamento do equilíbrio para gases depende da variação na pressão parcial, e estas não mudam, não há deslocamento do equilíbrio. A situação seria diferente se a adição fosse a pressão total constante (com aumento de volume).
Continue praticando com exercícios de equilíbrio químico.
ALVES, Gustavo. Exercícios sobre o Princípio de Le Chatelier (com gabarito explicado). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-o-principio-de-le-chatelier-com-gabarito-explicado/. Acesso em:
