3-Equilíbrio Químico (Apostila)

7/25/2019 3-Equilbrio Qumico (Apostila)

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EQUILBRIOQUMICO

Prof. Amanda Paiva

Fsico-Qumica

EQUILBRIO QUMICO 2

EQUILBRIO QUMICOREAES OU PROCESSOS REVERSVEIS

So reaes ou processos que reagentes e

produtos so consumidos e produzidos ao


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ONSTANTE DE EQUILBRIO EXPRESSA EM

TERMOS DE CONCENTRAO (KC)

Vamos considerar uma reao reversvel

genrica:

mesmo tempo.

Os reagentes e produtos destas reaes soa A +b Bc C +d D

separados por uma dupla seta.No equilbrio teremosv1= v2, como:

A reao que ocorre da esquerda para a

direita chama-seREAO DIRETA.

A reao que ocorre da direita para a

esquerda chama-seREAO INVERSA.

Portanto:

EQUILBRIOQUMICO

No incio da reao a velocidade direta

mxima, pois temos uma maior concentrao do

reagente e, a velocidade da reao inversa

nula, pois no temos, ainda, um produto.

Onde:

medida que a reao se processa a

velocidade da reao direta diminui e da reao

inversa aumenta.

Ento teremos:

Observe que KC corresponde a uma

resso em que nonumeradoraparecem as

No momento em queas duas velocidades se

concentraes dos produtos e no

igualamdizemos que a reao qumica atingiu o

EQUILBRIO QUMICOe, as concentraes dos

seus participantes permanecem constantes.

denominadorasdos reagentes.

Observaes:

O valor de KCdepende da reao

considerada e da temperatura, e

epende das concentraes iniciais dos reagentes.

A constante de equilbrio tratada como

um nmero puro, isto , sem unidades.

Lquidos e slidos puros, que no fazem

parte de soluo, no constam daresso da constante de equilbrio.

EQUILBRIO QUMICO 3

Exemplo: 02) A constante de um sistema em equilbrio :[Z]2[T]3

N2 ( g )+3H2 ( g )< >2N H3 ( g ) K =[X] [Y]4

K c =[ NH3]2

[ N2][ H2]3

A equao que representa a reao desse

sistema :a) 2 Z + 3D 4 XY.

b) 4 XY 2 Z + 3 T.

c) X + 4 Y 2 Z + 3 T.


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Podemos, tambm, expressar a constante de

equilbrio em termos de presses parciais (KP).

Neste caso, as substncias envolvidas sero

d) 2 Z + 3 T

e) X + Y

X + 4 Y.

Z + T.

1

gases. 03)Na equaoa A + b B 2 c C + d D, aps

Na reao acima, a expresso de KPser: atingir o equilbrio qumico, podemos concluir

a respeito da constante de equilbrio que:

a)

b)c)

Quanto maior for o valor de Kc, menor

ser o rendimento da reao direta.Kcindepende da temperatura.Se as velocidades das reaes direta einversa forem iguais, ento K2= 0.

Considere a reao genrica:d)

e)

Kcdepende das molaridades iniciais dosreagentes.Quanto maior for o valor de Kc, maior ser

a concentrao dos produtos.

04)(UPE-98) O grfico abaixo mostra asvariaes das concentraes dos reagentes e

Podemos relacionar KC com KP pela produtos de uma reao em funo do tempo.

expresso:

onde:

Qual das equaes abaixo balanceada estde acordo com o grfico acima?

Exerccios De Fixao :

1)Sobre equilbrio qumico:a)

b)

c)d)e)

A + B3C + D3A + B3C + 2D;3A + B2C + D;

4A + 2B2C + 2D;A + 2B2C + D.

05)(Covest-98, 2 f) Medidas de concentrao

para o sistema H2(g)+ I2(g) 2 HI(g)em

equilbrio, a uma certa temperatura forneceram

os seguintes resultados:

[H2] = 0,10 mol/L; [I2] = 0,20 mol/L;[HI] = 1,0 mol/L.

Determine a constante de equilbrio da reaonestas condies.

EQUILBRIO QUMICO 4

DESLOCAMENTO DO EQULBRIOConsideremos um sistema em equilbrio

qumico, com as substncias A, B, C e D.

No equilbrio, as velocidadesv1ev2so iguaise as concentraes das substnciasA,B,CeD

so constantes. Se, por algum motivo, houver

modificao em uma das velocidades, teremos

mudanas nas concentraes das substncias.

Esta modificao em uma das velocidades

00Uma reao reversvel quando seprocessa simultaneamente nos doissentidos.

11Uma reao reversvel atinge oequilbrio quando as velocidades dasreaes direta e inversa se igualam.

22O equilbrio das reaes dinmico.33Ao atingir o estado de equilbrio, aconcentrao de cada substncia dosistema permanece constante.

44Todas as reaes reversveiscaminham espontaneamente para oestado de equilbrio.

Ano!a"#$

s %


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siona o que denominamos dedeslocamento

equilbrio, que ser nosentido da maior

velocidade.

EQUILBRIOQUMICO

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Equilbrio inicial.

v1

A+B < >C+Dv2

Aumentando v1, o deslocamento para a

direita.

Se a colorao castanha desaparece a 0C

porque, praticamente, no h mais NO2, isto ,

ele foi transformado em N2O4.

Podemos observar que o aumento da

temperatura favorece a reao (2) que

A+Bv1

v2C+D

endotrmica, e a reduo da temperatura

favorece a reao (1) que exotrmica.

Podemos generalizar dizendo que:

Aumentando v2, o deslocamento para a

esquerda.

Umaumento de temperaturadesloca o

equilbrio nosentido endotrmico.

Uma

desloca

diminuio de

o equilbrio

temperatura

nosentidoPorm, aps certo tempo, a reao volta a

estabelecer um novo equilbrio qumico, mas com

exotrmico.

valores de concentraes e velocidades CONCENTRAO

diferentes das iniciais. Vamos analisar o equilbrio abaixo:

O qumico Henri LouisLe Chatelierprops um princpio que a firma:Quando um

Fi&u$ 'i(adin)o *****

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sistema em

equilbrio sofre algum tipo de perturbao

externa, ele se deslocar no sentido de

minimizar essa perturbao, a fim de atingir

novamente uma situao de equilbrio.

possvel provocar alterao em um equilbrio

qumico por variaes detemperatura, de

concentraode participantes da reao e

pressototal sobre o sistema.

Podemos perceber que uma soluo de um

cromato amarela, e a soluo de um dicromato

alaranjada.

TEMPERATURA

Observando a reao:Porm, o acrscimo de uma base a ambas as

solues as tornam amareladas, sugerindo a

presena em maior quantidade dos ons

cromatos, isto , a adio da base desloca o

Colocando-se o gs NO2(g), de colorao

castanha, contido em um balo de vidro, em

banhos de diferentes temperaturas, observa-se o

seguinte.

equilbrio para a direita.

EQUILBRIO QUMICO 6

+Se a presso fosse diminuda o equilbrio se

meio bsico, a cor mudar para laranja, deslocaria para a esquerda, favorecendo o

deslocando o equilbrio para a esquerda. consumo de amnia, isto , no sentido da maior

quantidade de mols na fase gasosa.

Generalizando:

Oaumento da pressosobre o sistema

desloca o equilbrioqumico nosentido domenor nmero de mols na fase gasosa.

Adiminuio da pressosobre o sistema

Podemos generalizar afirmando que:

Oaumento da concentraode uma

substnciadesloca o equilbrioqumico

no sentido opostoao da substncia

acrescentada.

desloca o equilbrio qumico no sentido

do maior nmero de mols na fase gasosa.

Exerccios:

01)Considere a reao em equilbrio qumico:

N2(g) + O2(g) 2 NO(g)

Adiminuio da concentraode umasubstnciadesloca o equilbrioqumico

possvel desloc-lo para a direita:

a) Retirando o N2existente.b) Removendo o NO formado.

no mesmo sentido da substncia c) Introduzindo um catalisador.

retirada.

PRESSO

d) Diminuindo a presso, temperaturaconstante.

e) Aumentando a presso, temperaturaconstante.


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Alteraes de presso influenciam em02)Temos o equilbrio:

equilbrios que possuem espcies qumicas no CO (g) + H2O (g) CO2(g) + H2(g)estado gasoso.

Considere a reao qumica em equilbrio

abaixo.

Queremos aumentar a concentrao deCO2(g) nesse equilbrio. Para isso ocorrer,devemos:a) Aumentar a presso sobre o sistema.

N2 ( g )+3H2 ( g ) [OH]tero

caractersticascidase:

A constante de equilbrio ser:

Como a concentrao da gua praticamente

constante, teremos:

As solues em que[H+] < [OH]tero

caractersticasbsicase:

EQUILBRIO QUMICO 10

Exerccios:

01) Observando a tabela abaixo, podemos afirmar a 1,0x10 6mol/L, o valor do seu pH :

que entre os lquidos citados tem(m) cartercido apenas:

a)b)c)d)e)

8.6.4.2.1.

03) (UFPE) Relacione os itens seguintes com osconceitos: cido, bsico e neutro.

1) Uma coca-cola tem pH igual a 3.

a)b)O leite e a lgrima.A gua de lavadeira.

2) Um tablete anticido dissolvido num copo 5

3) Uma xcara de caf tem [H+] = 10 5mol/L.+

c)d)e)

O caf preparado e a coca-cola.A gua do mar e a gua de lavadeira.A coca-cola.

a)b)c)

(1) bsico, (2) bsico, (3) cido, (4) neutro.(1) cido, (2) bsico, (3) neutro, (4) neutro.(1) neutro, (2) cido, (3) bsico, (4) cido.

02) Qual das expresses abaixo conhecidacomo produto inico da gua, KW?

d)e)(1) cido, (2) neutro, (3) bsico, (4) bsico.(1) cido, (2) bsico, (3) cido, (4) neutro.

a) Kw= [H2][O2].+

c) Kw= [H+][OH].

04) A concentrao hidrogeninica de umasoluo igual a 3,45 x 1011ons g/L. O

pH desta soluo vale:Dado: mantissa de 3,45 = 54

d) Kw= [H2O].

e) Kw= [2H][O2].

a)

b)c)d)

11.3.3,54.5,4.

Como os valores das concentraes e) 10,46.

hidrogeninica e oxidrilinica so pequenos,

comum represent-las na forma de logaritmos e,

surgiram os conceitos de pH e pOH.

05) (UES-RJ) Considere os sistemas numerados(25C):

p H=-

log [ H+] [ H+]10-7

Em solues neutras

pH = pOH = 7

Em solues cidas

1,6 x 10 .

10 .lavadeira, apresenta [OH ] aproximadamenteigual 1,0 x 10 mol / L. Nessas condies, a

hidrogeninica [H ] igual concentrao


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pH < 7 e pOH >

7

solues

icas

pH > 7 e pOH

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