Questão 97 do ENEM 2025 — Ciências da Natureza

O ponto central desta questão é o Princípio de Le Chatelier: quando um sistema em equilíbrio sofre uma perturbação, ele se desloca no sentido de minimizar essa perturbação.

A reação em equilíbrio é:

$\text{CHCl}_3\text{ (g)} + \text{Cl}_2\text{ (g)} \rightleftharpoons \text{CCl}_4\text{ (g)} + \text{HCl (g)}$

O objetivo é maximizar a formação de $\text{CCl}_4$, ou seja, deslocar o equilíbrio para a direita (sentido dos produtos). Vamos avaliar cada alternativa.

A) Elevar a temperatura: o efeito da temperatura depende do caráter térmico da reação. Se a reação for exotérmica (o calor é um produto), aumentar a temperatura desloca o equilíbrio para a esquerda (reagentes); se for endotérmica, desloca para a direita. Reações de cloração como esta costumam ser exotérmicas, caso em que elevar a temperatura reduziria a formação de $\text{CCl}_4$. De todo modo, essa não é uma opção que garante o objetivo.

B) Reduzir o volume: reduzir o volume aumenta a pressão total, o que desloca o equilíbrio para o lado com menor número de mols de gás. Aqui há $1 + 1 = 2$ mols de gás nos reagentes e $1 + 1 = 2$ mols de gás nos produtos. Como o número de mols gasosos é igual nos dois lados ($\Delta n = 0$), a variação de volume/pressão não desloca este equilíbrio.

C) Aumentar a concentração de $\text{HCl}$: o $\text{HCl}$ é um produto. Adicionar mais produto faz o sistema consumi-lo, deslocando o equilíbrio para a esquerda e diminuindo a quantidade de $\text{CCl}_4$.

D) Elevar a concentração de $\text{CHCl}_3$: o $\text{CHCl}_3$ é um reagente. Ao aumentarmos sua concentração, o sistema reage consumindo esse excesso, deslocando o equilíbrio para a direita e favorecendo a formação de $\text{CCl}_4$. Essa é a única alteração entre as opções que garante o resultado desejado.

E) Reduzir a pressão parcial de $\text{Cl}_2$: o $\text{Cl}_2$ é um reagente. Diminuir sua quantidade faz o sistema tentar repô-lo, deslocando o equilíbrio para a esquerda e prejudicando a formação do produto.

Portanto, a forma garantida de maximizar a produção de $\text{CCl}_4$ é aumentar a concentração de um dos reagentes, o que corresponde à alternativa D.