Influência da Temperatura no Deslocamento de Equilíbrio
1. Influência da Temperatura é Diferente
Passamos um capítulo inteiro batendo de frente com o princípio de Le Chatelier
e vimos como que concentração, pressão parcial e pressão total influenciam no equilíbrio de uma reação.
Nesse capítulo, ainda falaremos sobre isso, mas a influência da temperatura é um pouco diferente de qualquer outra.
A modificação da temperatura interfere não só no deslocamento de equilíbrio de uma reação química, mas também interfere no valor da constante de equilíbrio.
Se você entendeu bem o capítulo anterior, você notou que, em momento algum, eu falei sobre o valor da Keq aumentar ou diminuir com variação de concentração ou de pressão.
E essa informação precisa estar tatuada na sua alma: a única ação externa que modifica a constante de equilíbrio é a alteração da temperatura.
Alterar concentração ou pressão nunca modifica o valor da sua constante de equilíbrio.
Isso é uma pegadinha muito comum, então não dê esse prazer para o seu professor, seja paranoico!
2. Influência da Temperatura em uma Reação Endotérmica
Imagine a seguinte reação:
$A (g) \underset{\text{2}}{\overset{\text{1}}{\rightleftharpoons}} B (g)$
$\Delta H$ > 0, Keq = $\frac{[PRODUTO]}{[REAGENTE]}$
Se uma reação é endotérmica, significa que ela absorve calor para que a reação aconteça.
É a mesma coisa que escrever essa reação colocando o “calor” como se fosse um reagente!
$A (g) + calor \underset{\text{2}}{\overset{\text{1}}{\rightleftharpoons}} B (g)$
Considerando o calor como um reagente, toda a interpretação a partir de agora se torna igual à interpretação da influência da concentração.
Se eu aumento a temperatura da reação, significa que eu estou fornecendo mais calor para ela, logo o meu reagente “calor” aumenta.
Pelo princípio de Le Chantelier, se o reagente aumenta, eu desloco a reação no sentido direto (sentido 1) para diminuir esse aumento.
Assim como se eu diminuo a temperatura, eu estou diminuindo o meu reagente "calor" e, consequentemente, eu desloco no sentido inverso (sentido 2).
E o que acontece com a constante de equilíbrio?
Se a constante de equilíbrio é produto sobre reagente e eu desloquei minha reação no sentido direto,
significa dizer que eu estou aumentando a concentração dos produtos e diminuindo a concentração dos reagentes.
$Keq = \frac{[PRODUTOS] \uparrow}{[REAGENTES] \downarrow}$
Se o numerador aumenta e o denominador diminui, a minha constante de equilíbrio aumenta.
Portanto, conclusão de tudo até agora: aumentar a temperatura em uma reação endotérmica desloca a reação para o sentido direto e aumenta o valor da Keq.
Utilizando o mesmo raciocínio, se eu reduzo a temperatura da reação, significa que eu estou retirando calor da mesma, logo o meu reagente “calor” diminui.
Por Le Chatelier, se o reagente diminui, eu desloco a reação no sentido inverso (sentido 2) para reduzir o impacto dessa diminuição.
Com relação à Keq, se eu desloco no sentido 2, meu produto diminui e meu reagente aumenta, portanto eu estaria aumentando o denominador e reduzindo o numerador.
Isso significa que a minha constante de equilíbrio diminui.
$Keq = \frac{[PRODUTOS] \downarrow}{[REAGENTES] \uparrow}$
3. Influência da Temperatura em uma Reação Exotérmica
$A (g) \underset{\text{2}}{\overset{\text{1}}{\rightleftharpoons}} B (g)$
$\Delta H$ < 0, Keq = $\frac{[PRODUTO]}{[REAGENTE]}$
Se uma reação é exotérmica, significa que ela libera calor para que a reação aconteça.
É a mesma coisa que escrever essa reação colocando o “calor” como se fosse um produto!
$A (g) \underset{\text{2}}{\overset{\text{1}}{\rightleftharpoons}} B (g) + calor$
Usando então o mesmo raciocínio, mas de maneira mais direta:
Se eu aumentar a temperatura, eu aumento calor e, por Le Chatelier, eu desloco no sentido inverso (sentido 2).
Como produto diminui e reagente aumenta, a minha Keq diminui também.
$Keq = \frac{[PRODUTOS] \downarrow}{[REAGENTES] \uparrow}$
Se eu diminuir a temperatura, eu diminuo o calor e, por Le Chatelier, eu desloco no sentido direto (sentido 1).
Como produto aumenta e reagente diminui, a minha Keq aumenta também.
$Keq = \frac{[PRODUTOS] \uparrow}{[REAGENTES] \downarrow}$
E como eu faço para lembrar?
Eu confesso para você, eu nunca decorei os quatro cenários. Eu sempre fiz o raciocínio na mão, para cada questão que faço disso.
Se você quiser decorar alguma coisa, decore que "calor" vai no reagente em uma reação endo e no produto em uma reação exotérmica.
Sabendo isso, você só precisa fazer o mesmo raciocínio que fazemos em concentração e em pressão parcial.
Agora se você quiser decorar, seja ao menos inteligente!
Todos os cenários são invertidos, então você não precisa confundir sua mente decorando os quatro cenários.
Decore apenas um e, sempre que você inverter um dos cenários, você inverte a sua resposta.
Basta entender que, para saber o que acontece com a reação, você só depende em aumentar/diminuir temperatura e reação endo/exotérmica.
Conclusão
I. Em uma reação endotérmica, aumentar a temperatura significa deslocar no sentido direto e aumentar Keq;
II. Em uma reação endotérmica, diminuir a temperatura significa deslocar no sentido inverso e diminuir Keq;
III. Em uma reação exotérmica, aumentar a temperatura significa deslocar no sentido inverso e diminuir Keq;
IV. Em uma reação exotérmica, diminuir a temperatura significa deslocar no sentido direto e aumentar Keq.
Deslocamento de equilíbrio finalizado.
A partir do próximo capítulo, vamos discutir sobre equilíbrio iônico. Vamos pra cima, vai dar certo!
