7) Considere o seguinte equilíbrio a 25°C:
N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g) ΔH° = +58,0 kJ
O gás tetróxido de dinitrogênio é um gás incolor, enquanto o dióxido de nitrogênio é um gás marrom castanho. Numa mistura desses gases em equilíbrio, a cor visível é, portanto, esta pode "clarear" ou "escurecer", conforme o equilíbrio é deslocado.
Explique como mudará a cor de uma seringa de vidro fechada (volume constante) contendo uma mistura dos dois gases em equilíbrio quando:
a) algum N2O4 é adicionado;
b) todo NO2 original é removido;
c) a pressão total é aumentada, pela admissão de gás inerte, nitrogênio (N2), por exemplo;
d) a seringa for colocada num copo com água gelada.

Question

7) Considere o seguinte equilíbrio a 25°C:
N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g)  ΔH° = +58,0 kJ
O gás tetróxido de dinitrogênio é um gás incolor, enquanto o dióxido de nitrogênio é um gás marrom castanho. Numa mistura desses gases em equilíbrio, a cor visível é, portanto, esta pode "clarear" ou "escurecer", conforme o equilíbrio é deslocado.
Explique como mudará a cor de uma seringa de vidro fechada (volume constante) contendo uma mistura dos dois gases em equilíbrio quando:
a) algum N2O4 é adicionado;
b) todo NO2 original é removido;
c) a pressão total é aumentada, pela admissão de gás inerte, nitrogênio (N2), por exemplo;
d) a seringa for colocada num copo com água gelada.

Accepted Answer

Para resolver essa questão, precisamos entender como o equilíbrio químico será afetado em cada situação descrita. O equilíbrio dado é:

$$ \text{N}_2\text{O}_4(g) \rightleftharpoons 2 \text{NO}_2(g) \quad \Delta H^\circ = +58,0 \, \text{kJ} $$

1. **Adição de $ \text{N}_2\text{O}_4 $:**
   - A adição de $ \text{N}_2\text{O}_4 $ desloca o equilíbrio para a direita, produzindo mais $ \text{NO}_2 $, que é marrom castanho. Portanto, a cor escurece.

2. **Remoção de todo $ \text{NO}_2 $:**
   - A remoção de $ \text{NO}_2 $ desloca o equilíbrio para a direita para produzir mais $ \text{NO}_2 $. No entanto, como todo $ \text{NO}_2 $ foi removido, inicialmente a mistura ficará incolor, mas com o tempo, a cor pode escurecer à medida que o equilíbrio se restabelece.

3. **Aumento da pressão total pela adição de gás inerte:**
   - A adição de um gás inerte em volume constante não afeta o equilíbrio das concentrações dos gases envolvidos. Portanto, a cor não muda significativamente.

4. **Seringa colocada em água gelada:**
   - Resfriar a mistura favorece a reação exotérmica (formação de $ \text{N}_2\text{O}_4 $), deslocando o equilíbrio para a esquerda. Isso clareia a cor, já que $ \text{N}_2\text{O}_4 $ é incolor.

Essas são as mudanças esperadas na cor da mistura em cada situação.

7) Considere o seguinte equilíbrio a 25°C: N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g...

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