Post on 18-Jun-2015
REVERSIBILIDADE DAS REACÇÕES QUÍMICAS. EQUILÍBRIO QUÍMICO
COMO EXEMPLO DE UM EQUILÍBRIO DINÂMICO
Reacções químicas
COMPLETAS
Tendem para o esgotamento de, pelo menos, um dos reagentes
INCOMPLETAS
Nenhum dos reagentes se esgota
Reacções completas
Reacções incompletas
... Em sistema fechado, só ocorre a reacção directa.
Então, se uma reacção química é completa ...
... Diz-se que é uma reacção irreversível.
... A reacção inversa não ocorre nas condições do sistema reaccional.
... Em sistema fechado, pode ocorrer nos sentidos directo e inverso.
Então, se uma reacção química é incompleta ...
... Diz-se que é uma reacção reversível.
... Tende para o equilíbrio.
... Os reagentes transformam-se em produtos e, simultaneamente, os produtos transformam-se em reagentes
REAGENTES PRODUTOS
Uma certa quantidade de N2O4 gasoso é colocado numerlenmeyer com tampa.
Passado algum tempo o gás começa a tomar uma coravermelhada
• O tetróxido de diazoto (N2O4 ), gás incolor, dissocia-se emdióxido de azoto (NO2), gás avermelhado (a coloraçãocomeça a aumentar)
N2O4 (g) 2 NO2 (g)(incolor) (avermelhado)
• A reacção inversa começa a desenrolar-se, desde oinício
2 NO2 (g) N2O4(g)(avermelhado) (incolor)
• A concentração de N2 O4(g) diminui
• A concentração de NO2 (g) aumenta
• Em dado instante, as concentraçõespermanecem constantes
EQUILÍBRIO QUÍMICO
N2O4 (g) 2 NO2 (g)
Traduz uma reacção de equilíbrio químico
Rapidez da reacção
directa, vd
Rapidez da reacção
inversa, vi
Rap
idez d
a r
ea
cç
ão
• A rapidez da reacção directa, vd, diminui com o tempo, à medida que diminui a concentração do reagente (N2O4).
• A rapidezda reacção inversa, vi, aumenta com o tempo, à medida que aumenta a concentração do produto (NO2 ).
• Em dado instante a rapidez das reacções directa e inversa é igual
EQUILÍBRIO QUÍMICO
A nível macroscópico como se verifica o equilíbrio?
A nível microscópico - existem duas reacções inversas que ocorrem com a mesma rapidez, não se alterando as concentrações de REAGENTES e PRODUTOS ( equilíbrio dinâmico)
1. Equilíbrio químico homogéneo - todas as espécies químicas na mesma fase
H2 (g)+ I2 (g) ↔ 2HI (g)
2. Equilíbrio químico heterogéneo - as espécies químicas em fases diferentes
NH4HS (s) ↔ NH3 (g)+ H2S (g)
Para um sistema químico homogéneo em equilíbrio químico a uma dada temperatura
a A + b B c C + d D
Lei de Gulberg -Waage
“Num sistema em equilíbrio a uma determinada temperatura, é constante a razão entre o produto das concentrações dos produtos da reacção e dos reagentes elevados aos respectivos coeficientes estequiométricos.”
beae
de
ce
cBA
DCK
NOTAS:
• A constante de equilíbrio só depende da temperatura e é uma grandeza adimensional.
• Kc só inclui as espécies químicas no estado gasoso ou em solução. As espécies químicas no estado sólido ou líquido têm concentrações constantes e, por isso, são integradas na constante de equilíbrio.
Razão = constante de equilíbrio (KC)
sendo as concentrações medidas no equilíbrio.
REACÇÕES INVERSAS
Se duas reacções químicas forem inversas uma da outra, as suas constantes de equilíbrio também são inversas uma da outra
a A + b B c C + d D
beae
de
ce
CBA
DCK
Reacção directa Reacção inversa
dece
be
ae
be
ae
de
ce
CCDC
BA
BA
DCKK
'
dece
be
ae
CDC
BAK
'
'
' 11
C
CCCK
KKK
REACÇÕES COM COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOS MÚLTIPLOS
Se os coeficientes estequiométricos de uma equação química forem multiplicados por um valor n, a constante de equilíbrio referente à nova equação é igual à inicial elevada ao expoente n.
a A + b B c C + d D
beae
de
ce
CBA
DCK
nde
nce
nbe
nae
CDC
BAK
''
nCC KK ''
na A + nb B nc C + nd D
O valor das constantes de equilíbrio:
• pode variar entre limites bastante grandes. • é possível avaliar a extensão da reacção: Grau de conversão reagentes → produtos
KC elevado
KC1
O equilíbrio está muito deslocado no
sentido da formação dos produtos
Reacção muito extensa no
Sentido directo
KC pequeno
KC1
O equilíbrio está muito deslocado no
sentido da formação dos reagentes
Reacção muito extensa no
Sentido inverso