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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
7/25/2019 3-Equilbrio Qumico (Apostila)
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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
5
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