eq bases

Flavio Vichi, QFL-2142, 2012

Equilbrio Qumico

2008, Prentice Hall

Chemistry: A Molecular Approach, 1st Ed. Nivaldo Tro

Roy Kennedy Massachusetts Bay Community College

Wellesley Hills, MA

Flavio Vichi, QFL-2142, 2012 Tro, Chemistry: A Molecular Approach

Hemoglobina protena (Hb) encontrada nas

hemcias que reage com O2 aumenta a quantidade de O2 que

pode ser transportada na corrente sangunea

Hb + O2 HbO2 Hb representa a protena inteira

no uma frmula qumica o sinal significa que a reao

est em equilbrio dinmico


Sistema de Equilbrio da Hemoglobina Hb + O2 HbO2

as concentraes de Hb, O2 e HbO2 so todas interdependentes

as quantias relativas de Hb, O2 e HbO2 no equilbrio so relacionadas a uma constante chamada de constante de equilbrio, K quanto maior o valor de K, mais produto encontrado no

equilbrio a mudana de qualquer uma das concentraes implica

na mudana das outras, restabelecendo o equilbrio.


Transporte de O2

Hb + O2

nos pulmes, com elevada concentrao de O2, o equilbrio se desloca para combinar Hb e O2, formando mais HbO2 nas clulas, com baixa concentrao de O2, o equilbrio se desloca para consumir HbO2 e aumentar a quantia de O2 livre

HbO2 O2 in

lungs Hb HbO2

O2 nas

clulas


HbF

Hb

Hemoglobina Fetal, HbF HbF + O2 HbFO2

a constante de equilbrio da hemoglobina fetal maior que a da hemoglobina de adultos

como a hemoglobina fetal mais eficiente no transporte de O2, este transferido da hemoglobina da me para a do feto atravs da placenta.

Hb + O2 HbO2 O2 HbO2

O2

Hb + O2 HbFO2 HbFO2 O2


Troca de Oxignio Entre a Me e o Feto

Feto

tero

Cordo umbilical

Placenta

Veia fetal

Artria fetal

Sangue materno

Artria materna

Veia materna

Nutrientes e dejetos so trocados entre o sangue materno e fetal atravs da placenta


Dinmica de Reao quando uma reao se inicia, reagentes so consumidos e

produtos so formados reao direta = reagentes produtos portanto as concentraes dos reagentes diminuem e as

concentraes dos produtos aumentam medida que a concentrao dos reagentes diminui, a velocidade da

reao direta diminui no fim, parte dos produtos pode reagir para formar um pouco

de reagentes reao inversa = produtos reagentes considerando-se que os produtos no so eliminados medida que a concentrao dos produtos aumenta, a velocidade da

reao inversa aumenta processos que ocorrem tanto na direo direta quanto na

inversa so chamados de reversveis reagentes produtos


Reao Hipottica 2 Red Blue Tempo [Red] [Blue]

0 0,400 0,000

10 0,208 0,096

20 0,190 0,105

30 0,180 0,110

40 0,174 0,113

50 0,170 0,115

60 0,168 0,116

70 0,167 0,117

80 0,166 0,117

90 0,165 0,118

100 0,165 0,118

110 0,164 0,118

120 0,164 0,118

130 0,164 0,118

140 0,164 0,118

150 0,164 0,118

A reao fica mais lenta com o tempo, Mas as molculas de Red nunca acabam!

Em algum ponto entre 100 e 110 s, as concentraes tanto de Red como de Blue no mudam mais o equilbrio foi atingido.

Note que equilbrio no significa que as concentraes so iguais!

Uma vez estabelecido o equilbrio, a velocidade de converso de Red em Blue igual velocidade da converso de Blue em Red

Tro, Chemistry: A Molecular Approach


Reao Hipottica 2 Red Blue

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0 20 40 60 80 100 120 140

Con

cent

rati

on

Time, sec

Concentration vs. Time for 2 Red --> Blue [Red][Blue]

Concentrao vs. Tempo para 2 Red Blue


Dinmica de Reao

Tempo

Velo

cida

de

Vel. direta Vel. inversa

Inicialmente s ocorre a reao direta. medida que a reao prossegue, ela forma produtos e consome reagentes Como a concentrao de reagente diminui, a reao direta, fica mais lenta. Com o acmulo dos produtos a reao inversa acelerada.

Com o passar do tempo, as velocidades das reaes inversa e direta se torna iguais. O equilbrio foi atingido

Uma vez estabelecido o equilbrio as reaes direta e inversa ocorrem com a mesma velocidade, de modo que as concentraes de todas as espcies permanece constante.


Equilbrio Dinmico medida que a reao direta fica mais lenta e a

inversa fica mais rpida, elas acabam atingindo a mesma velocidade

equilbrio dinmico a condio em que as velocidades das reaes direta e inversa so iguais

quando a reao atinge o equilbrio, as concentraes de todas as espcies permanecem constantes porque as espcies esto sendo consumidas e

formadas com a mesma velocidade


H2(g) + I2(g) 2 HI(g) em t = 0, h somente reagentes na mistura, portanto apenas a reao direta pode ocorrer

[H2] = 8, [I2] = 8, [HI] = 0

em t = 16, h tanto reagentes como produtos na mistura, portanto ambas as reaes, direta e inversa, podem ocorrer

[H2] = 6, [I2] = 6, [HI] = 4


H2(g) + I2(g) 2 HI(g) em t = 32, h mais produtos que reagentes na mistura a reao direta fica mais lenta medida que os reagentes se esgotam e a reao inversa acelerada

[H2] = 4, [I2] = 4, [HI] = 8

em t = 48, as quantias de produtos e reagentes na mistura no mudaram as reaes direta e inversa ocorrem mesma velocidade o equilbrio foi atingido


H2(g) + I2(g) 2 HI(g) C

once

ntra

tion

Time equilbrio atingido

Como[HI] no equilbrio maior que [H2] ou [I2], dizemos que a posio de equilbrio favorece os produtos

medida que a reao segue, [H2] e [I2] diminuem e [HI] aumenta

Como as concentraes de reagente esto diminuindo, a reao direta fica mais lenta

E como a concentrao de produto est aumentando a velocidade da reao inversa aumenta

Quando o equilbrio atingido, as concentraes no variam mais

No equilbrio, a velocidade da reao direta igual da inversa


Equilbrio Igual as velocidades das reaes direta e inversa so iguais

no equilbrio mas isso no significa que as concentraes de

reagentes e produtos so iguais algumas reaes s atingem o equilbrio depois que

quase todos os reagentes so consumidos dizemos que a posio de equilbrio favorece os produtos

outras reaes atingem o equilbrio quando apenas uma pequena frao das molculas de reagente consumida dizemos que a posio de equilbrio favorece os reagentes


Uma Analogia: Mudanas de Populao

Quando os cidados do pas A acham que h superpopulao, eles migram para o pas B

Porm, com o passar do tempo a migrao ir ocorrer com a mesma taxa nas duas direes, levando a populaes constantes, porm no necessariamente iguais, nos pases A e B


Constante de Equilbrio embora as concentraes de reagentes e produtos no sejam

iguais no equilbrio, h uma relao entre elas a relao entre a equao qumica e as concentraes de

reagentes e produtos chamada de Expresso da Constante de Equilbrio

para a equao geral aA + bB cC + dD, a relao dada abaixo: as letras minsculas representam os coeficientes da equao

qumica balanceada sempre produtos sobre reagentes

K chamada de constante de equilbrio adimensional

[ ] [ ][ ] [ ]ba

dcK

BADC

=


Escrevendo Expresses da Constante de Equilbrio

para a reao aA(aq) + bB(aq) cC(aq) + dD(aq)

a expresso da constante de equilbrio

[ ] [ ][ ] [ ]ba

dcK

BADC

=

portanto, para a reao 2 N2O5 4 NO2 + O2 a expresso da constante de equilbrio :

[ ] [ ][ ]252

24

2

ONONO

=K


O Que Significa o Valor de Keq ?

quando Keq >> 1, sabemos que no equilbrio haver muito mais molculas de produto do que de reagente a posio de equilbrio favorece os produtos

quando Keq


Uma Constante de Equilbrio Grande

Nmero grande


Uma Constante de Equilbrio Pequena

Nmero pequeno


Relaes entre K e Equaes Qumicas Quando a equao escrita de forma inversa, a

constante invertida

[ ] [ ][ ] [ ]diretaC D

A B

c d

a bK

=

Na reao aA + bB cC + dD a expresso de K :

Na reao cC + dD aA + bB a expresso de K :

[ ] [ ][ ] [ ]inversaA B

C D

a b

c dK

=

inversadireta

1KK

=


Relaes entre K e Equaes Qumicas Quando os coeficientes de uma equao so

multiplicados por um fator, a constante de equilbrio elevada a esse fator

[ ][ ] [ ]ba

c

KBA

Coriginal

=

Na reao aA + bB cC + dD a expresso de K :

Na reao 2aA + 2bB 2cC a expresso de K :

nova originalnK K=

[ ][ ] [ ]

[ ][ ] [ ]

2

nova 2 2

2

C

A B

C

A B

c

a b

c

a b

K =

=


Relaes entre K e Equaes Qumicas Ao somar equaes para obter uma nova equao, a

constante de equilbrio da nova equao o produto das constantes de quilbrio das equaes originais

[ ][ ]a

bK

AB

1 =

Para as reaes (1) aA bB e (2) bB cC as expresses de K so:

Para a reao aA cC A expresso de |K :

Knova = K1 K2

[ ][ ]

[ ][ ]

[ ][ ]

nova

C

A

B C

A B

c

a

b c

a b

K =

=

[ ][ ]b

cK

BC

2 =


Kinversa = 1/Kdireta, Knova = Koriginaln

Exemplo Determine K a 25C para a reao NH3(g) 0,5 N2(g) + 1,5 H2(g) p/ N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g), K = 3,7 x 108 a 25C K para NH3(g) 0,5N2(g) + 1,5H2(g), a 25C

Soluo:

Plano conceitual:

Relaes:

Dados:

Encontre:

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) K1 = 3,7 x 108

K K

2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) 2 81

1 13,7 10

KK

= =

NH3(g) 0,5 N2(g) + 1,5 H2(g) ( )1

212

2 8

5

1'3,7 10

' 5, 2 10

K K

K

= = =



Constantes de Equilbrio p/ Reaes Envolvendo Gases

A concentrao de um gs numa mistura proporcional sua presso parcial

Portanto, a constante de equilbrio pode ser expressa como a razo entre as presses parciais dos gases

Para aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) as expresses de K so

[ ] [ ][ ] [ ]ba

dc

KBADC

c

= ou badc

PPPPK

BA

DCp

=



Kc e Kp No clculo de Kp, as presses parciais so

sempre expressas em atm Os valores de Kp e Kc no so necessariamente

os mesmos Por causa da diferena de unidades Kp = Kc quando n = 0

A relao entre as duas : ( ) nRTKK = cp

n a diferena entre o nmero de mols de reagentes e de produtos


Derivando a Relao Entre Kp e Kc

[ ] A AA , mols de A, volume de gsn n VV

= = =

A A , da Lei dos Gases IdeaisP V n RT=

[ ]

AA

A

substituindo: [A]

A

nP RT RTV

PRT

= =

=


Derivando a Relao Entre Kp e Kc

[ ]RTPXX =

para aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

[ ] [ ][ ] [ ]ba

dc

KBADC

c

=

substituindo

( ) ( )badc

baba

dcdc

ba

dc

RTK

RTPP

RTPP

RTP

RTP

RTP

RTP

K++

+

+

=

=

=1

1

1

p

BA

DC

BA

DC

c

ba

dc

PPPPK

BA

DCp

=

( )( ) ( ) ( )p c crearranjando: c d a b nK K RT K RT+ + = =



( ) nRTKK = cp

Exemplo Encontre Kc p/ a reao 2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g), dado que Kp = 2,2 x 1012 a 25C

K um nmero adimensional Como h mais mols de reagente do que produto, Kc deveria ser

maior que Kp, e

Kp = 2,2 x 1012

Kc

Verifique:

Soluo:

Plano:

Relaes:

Dado:

Encontre:

( ) nRTKK =

Pc

Kp Kc

( )

( )

pc

1213

1atm Lmol K

2,2 10 5,4 100,08206 298 K

n

KK

RT

=

= =

2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g) n = 2 3 = -1



Equilbrios Heterogneos Slidos puros e lquidos puros so materiais cuja

concentrao no varia durante uma reao Sua quantia pode mudar, mas sua concentrao em soluo

no varia Por que no est em soluo

J que suas concentraes no variam, slidos e lquidos no so includos na expresso de K

Para a reao aA(s) + bB(aq) cC(l) + dD(aq) a expresso de K :

[ ][ ]b

d

KBD

c =


Equilbrios Heterogneos

[ ][ ]

2CO

COp

22

c

2

COCO

PP

K

K

=

=

A quantia de C diferente, mas as quantias de CO e CO2 permanecem iguais. Portanto a quantia de C no afeta a posio do equilbrio.


Calculando Constantes de Equilbrio a Partir de Constantes de Equilbrio Medidas

A forma mais direta de determinar K medir as quantias de reagentes e produtos numa mistura em equilbrio Na verdade, voc s precisa determinar uma quantia, e

calcular as outras por estequiometria A mistura no equilbrio pode ter quantias diferentes de

produtos e reagentes, mas o valor de K sempre ser o mesmo Desde que a temperatura seja mantida constante O valor da constante de equilbrio independente das

quantias inicial e final de reagentes e produtos


Concentraes Inicial e de Equilbrio Para H2(g) + I2(g) 2HI(g) a 445C

Inicial Equilbrio K

[H2] [I2] [HI] [H2] [I2] [HI]

0,50 0,50 0,0 0,11 0,11 0,78

0,0 0,0 0,50 0,055 0,055 0,39

0,50 0,50 0,50 0,165 0,165 1,17

1,0 0,5 0,0 0,53 0,033 0,934

2

eq2 2

[HI][H ][I ]

K =

2[0,78] 50[0,11][0,11]

=

2[0,39] 50[0,055][0,055]

=

2[1,17] 50[0,165][0,165]

=

2[0,934] 50[0,53][0,033]

=



Clculo de Constantes de Equilbrio A estequiometria pode ser usada p/ determinar K de todos os

reagentes e produtos se voc conhece as concentraes inicias e uma das concentraes no equilbrio

Suponha que voc tem a reao 2 A(aq) + B(aq) 4 C(aq) com concentraes iniciais [A] = 1,00 mol/L, [B] = 1,00 mol/L e [C] = 0. Voc determina a concentrao de C no equilbrio como sendo [C] = 0,50 mol/L.

[A] [B] [C] Molaridade inicial 1,00 1,00 0 Variao de conc.

Molaridade no equilbrio 0,50

+0,50 -(0,50) -(0,50)

0,75 0,88 Tro, Chemistry: A Molecular Approach


Exemplo Encontre o valor de Kc para a reao 2 CH4(g) C2H2(g) + 3 H2(g) a 1700C se [CH4]inicial =

0,115 mol/L e [C2H2]equilbrio = 0,035 mol/L

Construa uma tabela IVE para a reao

Para a substncia cuja [ ]equilbrio conhecida, calcule a variao de concentrao

+0,035

[CH4] [C2H2] [H2] Inicial 0,115 0,000 0,000 Variao Equilbrio 0,035


Exemplo Encontre o valor de Kc para a reao 2 CH4(g) C2H2(g) + 3 H2(g) a 1700C se [CH4]inicial =

0,115 mol/L e [C2H2]equilbrio = 0,035 mol/L

use a variao conhecida p/ determinar a variao das outras espcies Some a variao concentrao inicial, para encontra as concs. No equilbrio em cada coluna use as concs. N equlbrio p/ calcular Kc

[CH4] [C2H2] [H2] inicial 0,115 0,000 0,000 variao equilbrio 0,035

+0,035 -2(0,035) +3(0,035) 0,045 0,105

[ ][ ][ ]

( )( )( )

32 2 2

c 24

3

2

C H H

CH

0,035 0,1050,020

0,045

K =

= =



O Quociente de Reao, Q: Previso da Direo de uma Reao.

CO(g) + 2 H2(g) CH3OH(g) k1

k-1

H vrias formas de se atingir o equilbrio. Necessita-se da determinao qualitativa das

mudanas que ocorrem ao nos aproximarmos do equilbrio.

No equilbrio Qc = Kc Qc = [A]tm[B]tn [G]tg[H]th



Em geral, todos os sistemas qumicos em reao so caracterizados por seu QUOCIENTE DE REAO, Q.

Sob Quaisquer condies:

Se Q = K, ento o sistema est em equilbrio.

O Quociente de Reao, Q

[ ] [ ][ ] [ ]

Concentraes de Produtosc d

a b

Concentraes de reagentes

C DQuociente de reao = Q =

A B


Conc. produto aumenta e se torna constante no equilbrio

Conc. Reagente diminui e se torna constante no equilbrio.

Equilbrio atingido




Em qualquer ponto da reao H2 + I2 2 HI

[ ][ ] [ ]

2

2 2

HIQ quociente de reao

H I= =




Equilbrio atingido

Na regio de equilbrio

[ ][ ][ ]

2

2 2

HI55,3

H Iconstante de equilbrio

K

K

= =

=




Quociente de Reao

Condio inicial

Direo da reao Qc = 0 Qc < Kc Qc = Kc Qc > Kc Qc =

Para a esquerda Para a direita

Reagentes puros

esquerda do equilbrio

direita do equilbrio

Equilbrio Produtos puros

Quociente de reao



O Quociente de Reao: Prevendo a Direo da Variao

Se Q > K, a reao ser mais rpida na direo inversa [produtos] ir diminuir e [reagentes] ir aumentar

Se Q < K, a reao ser mais rpida na direo direta [produtos] ir aumentar e [reagentes] ir diminuir

Se Q = K, a reao est em equilbrio No haver variao em [produtos] e [reagentes] no

se uma mistura reacional contm s reagentes, Q = 0, e a reao segue na direo direta

se uma mistura reacional contm s produtos, Q = , e a reao segue na direo inversa


Q, K, e a Direo da Reao



Se Q = K, equilbrio; Se Q < K, direta; Se Q > K, inversa

Ex.: Qual ser a direo da reao abaixo se PI2 = 0,114 atm, PCl2 = 0,102 atm & PICl = 0,355 atm

para I2(g) + Cl2(g) 2 ICl(g), Kp = 81,9 direo da reao

Soluo:

Plano:

Realaes:

Dado:

Encontre:

I2(g) + Cl2(g) 2 ICl(g) Kp = 81,9

Q PI2, PCl2, PICl

( )( ) ( )

2 2

22ICl

pI Cl

p

0,3550,114 0,102

10,8

PQP P

Q

= =

=

Como Q (10,8) < K (81,9), a reao seguir p/ a direita



Ex.: Se [COF2]eq = 0,255 M e [CF4]eq = 0,118 M, e Kc = 2,00 @ 1000C, encontre [CO2]eq para a reao dada.

Unidades & Magnitude OK Verifique: Verifique:

Soluo: Resolva: Resolva a expresso da constante de equilbrio para a quantia desconhecida substituindo os quantias dadas

Plano:

Relaes:

Estratgia: Voc pode calcular a concentrao que falta usando a expresso da constante de equilbrio

2 COF2 CO2 + CF4 [COF2]eq = 0,255 M, [CF4]eq = 0,118 M

[CO2]eq

Dado:

Encontre:

Separe: Voc tem a reao e Kc. Voc tambm tem [X]eq de todos os reagentes, exceto um deles.

K, [COF2], [CF4] [CO2]

[ ][ ][ ]

[ ] [ ][ ]

( ) ( )( )

2 4c 2

2

22

2 c4

2

CO CF

COF

COFCO

CF

0,2552,00 1,10 mol/L

0,118

K

K

=

=

= =

[ ][ ][ ]22

42c COF

CFCO=K


Uma amostra de PCl5(g) colocada em um frasco de 0,500 L e aquecida a 160C. O PCl5 se decompe em PCl3(g) e Cl2(g). No equilbrio, formam-se 0,203 mol de PCl3 e Cl2. Determine a concentrao de PCl5 no equilbrio se Kc = 0,0635


Uma amostra de PCl5(g) colocada em um frasco de 0,500 L e aquecida a 160C. O PCl5 se decompe em PCl3(g) e Cl2(g). No equilbrio, formam-se 0,203 mol de PCl3 e Cl2. Determine a concentrao de PCl5 no equilbrio se Kc = 0,0635

PCl5 PCl3 + Cl2 Conc. no equilbrio, mol/L ?

0,203 mol0,500 L

0,203 mol0,500 L

[ ][ ][ ]

[ ] [ ][ ] ( )( )( )[ ]

3 2c

5

3 25

c

5

PCl ClPCl

PCl Cl 0,406 0,406PCl

0,0635

PCl 2,60 mol/L

K

K

=

= =

=


Determinando as Concentraes no Equilbrio a Partir de K e Concentraes ou

Presses Iniciais Decida primeiro para que lado vai a reao

compare Q a K defina as variaes de todas as substncias em termos de x

use o coeficiente da equao qumica para o coeficiente de x a variao de x positiva para substncias que esto do lado favorecido

pela reao a variao de x negativa para substncias que esto do lado oposto ao

favorecido pela reao resolva para x

para equaes do 2o. grau, obtenha as razes usando a frmula quadrtica pode ser possvel simplificar por aproximao quando K muito grande

ou muito pequeno


[I2] [Cl2] [ICl] inicial 0,100 0,100 0,100 variao equilbrio

Para a reao I2(g) + Cl2(g) 2 ICl(g) a 25C, Kp = 81,9. Se as presses parciais iniciais so todas 0,100 atm, determine as concentraes no equilbrio.


Determine a direo da reao

( )( ) ( )

2 2

22ICl

pI Cl

p

0,1000,100 0,100

1

PQP P

Q

= =

=

j que Qp(1) < Kp(81,9), a reao segue para a direita




represente a variao das presses parciais em termos de x

some as colunas para encontrar as conc. de equilbrio em termos de x substitua na constante de equilbrio e resolva para x

( )( ) ( )

( )( )

2 2

2ICl

pI Cl

2 2

2

0,100 2 0,100 281,9

0,100 0,100 0,100

PKP P

x xx x x

=

+ += =

+2x x x 0,100x 0,100x 0,100+2x




substitua na constante de equilbrio e resolva para x

( )( )

( )( )

( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

2

2

0,100 2 0,100 281,9

0,1000,100

81,9 0,100 0,100 2

81,9 0,100 81,9 0,100 2

81,9 0,100 0,100 2 81,9

x xxx

x x

x x

x x

+ += =

= +

= +

= +

+2x x x 0,100x 0,100x 0,100+2x

( )81,9 0,100 0,100 2 81,90,805 11,05

0,0729

x xx

x

= +

==




substitua x na expresso da cte. de equilbrio e resolva

+2x x x 0,100x 0,100x 0,100+2x

0,0729 x=2I

0,100 0,100 0,0729 0,027 atmP x= = =

0,027

2Cl0,100 0,100 0,0729 0,027 atmP x= = =

0,027

( )ICl 0,100 2 0,100 2 0,0729 0,246 atmP x= + = + =

0,246 -0,0729 -0,0729 2(-0,0729)



-0,0729


Verifique, substituindo as concentraes de equilbrio na expresso de K e comparando o valor obtido com K dado

0,027 0,027 0,246

-0,0729 2(0,0729)

( )( ) ( )

2 2

2ICl

pI Cl

2

p

0, 24683

0,027 0,027

PKP P

K

=

= =

Kp(calculado) = Kp(dado) nos limites dos algarismos significativos


Para a reao I2(g) 2 I(g) o valor de Kc = 3,76 x 10-5 a 1000 K. Se 1,00 mol de I2 colocado em um frasco de 2,00 L e aquecido, quais sero as

concentraes de equilbrio de [I2] e [I]?

(Voc vai precisar da frmula quadrtica)



concentraes de equilbrio de[I2] e [I]? [I2] [I]

inicial 0,500 0 variao -x +2x

equilbrio 0,500- x 2x

como [I]inicial = 0, Q = 0 e a reao tem que ir para a direita

[ ][ ]

( )( )

( )

2

c2

25

5 2

II

23,76 10

0,500

3,76 10 0,500 4

K

xx

x x

=

=

=





equilbrio 0,500- x 2x

( )5 25 5 2

2 5 5

3,76 10 0,500 4

1,88 10 3,76 10 40 4 3,76 10 1,88 10

x x

x xx x

=

=

= +

( )

( ) ( ) ( )( )( )

2

25 5 5

note que apenas uma raiz far senti4 2

3,76 10 3,76 10 4 4 1,88 10

2 40,00216

dob b acxa

x

x

=

=

=






equilbrio 0,498 0,00432 x = 0,00216

0,500 0,00216 = 0,498 [I2] = 0,498 mol/L

2(0,00216) = 0,00432 [I] = 0,00432 mol/L

[ ][ ]

( )( )

2 25

c2

I 0,004323,75 10

I 0,498K = = =


Aproximaes Para Simplificar as Contas quando a constante de equilbrio muito pequena,

a posio de equilbrio favorece os reagentes para concentraes iniciais de reagentes

relativamente altas, a concentrao de reagentes no varia significativamente quando se atinge o equilbrio [X]equilbrio = ([X]inicial ax) [X]inicial a aproximao que a concentrao de reagente no

equilbrio igual concentrao inicial supondo-se que a reao esteja seguindo no sentido direto


Verificando e Refinando as Aproximaes

podemos checar nossa aproximao ao final, comparando o valor aproximado de x com a concentrao inicial

se o valor aproximado de x menor que 5% da concentrao inicial, a aproximao vlida

aproximadose 100% 5% a aproximao vlidaconcentrao inicial

x


[H2S] [H2] [S2] inicial 2,5010-4 0 0 variao equilbrio

Para a reao 2 H2S(g) 2 H2(g) + S2(g) a 800C, Kc = 1,67 x 10-7. Se um frasco de 0,500 L contendo inicialmente 1,25 x 10-4 mol de H2S aquecido a 800C, determine as concentraes no equilbrio.

Como no h produtos no incio, Qc = 0, e a reao vai no sentido direto


Determine a direo da reao


[H2S] [H2] [S2] inicial 2,5010-4 0 0 variao

equilbrio

Para a reao 2 H2S(g) 2 H2(g) + S2(g) a 800C, Kc = 1,67 x 10-7. Se um frasco de 0,500 L contendo inicialmente 1,25 x 10-4 mol de H2S aquecido a 800C, determine as concentraes no equilbrio.

+x +2x 2x 2,5010-4 2x

2x x

[ ] [ ][ ]

( ) ( )( )

2 22 2

c 2 242

H S 2H S 2,50 10 2

x xK

x= =

represente a variao das presses parciais em termos de x

some as colunas para encontrar as conc. de equilbrio em termos de x substitua na constante de equilbrio e resolva para x



equilbrio

Para a reao 2 H2S(g) 2 H2(g) + S2(g) a 800C, Kc = 1,67 x 10-7. Se um frasco de 0,500 L contendo

inicialmente 1,25 x 10-4 mol de H2S aquecido a 800C, determine as concentraes no equilbrio.

+x +2x 2x 2,5010-4 2x

2x x

[ ] [ ][ ]

( ) ( )( )

2 22 2

c 2 242

H S 2H S 2,50 10 2

x xK

x= =

Como Kc muito pequeno, approxime [H2S]eq = [H2S]inic e resolva para x

2,5010-4

[ ] [ ][ ]

( ) ( )( )

2 22 2

c 2 242

H S 2H S 2,50 10

x xK

= =

3

78

41,67 106,25 10

x =

( )( )7 835

1,67 10 6,25 104

1,38 10

x

x

=

=



[H2S] [H2] [S2] inicial 2,5010-4 0 0 variao equilbrio



+x +2x 2x 2x x

verifique se a aproximao vlida se x < 5% de [H2S]inic

2,5010-4

5

4

1,38 10 100% 5,52% 5%2,50 10

= >

a aproximao no vlida!!




equilbrio



+x +2x 2x 2,5010-4 2x

2x x

( ) ( )( )( )

2

c 24 5

2

2,50 10 2 1,38 10

x xK

=

se a aprox. no vlida, substitua xaprox em Kc onde ele subtrado e resolva novamente para obter xnovo

( )3

724

41,67 102,22 10

x

=

( )( )27 435

1,67 10 2,22 104

1,27 10

x

x

=

=

xaprox = 1,38 x 10-5

[ ] [ ][ ]

( ) ( )( )

2 22 2

c 2 242

H S 2H S 2,50 10 2

x xK

x= =




equilbrio

Para a reao 2 H2S(g) 2 H2(g) + S2(g) a 800C, Kc = 1,67 x 10-7. Se um frasco de 0,500 L contendo inicialmente 1,25 x 10-4 mol de H2S aquecido a

800C, determine as concentraes no equilbrio.

+x +2x 2x 2,5010-4 2x

2x x

( ) ( )( )( )

2

c 24 5

2

2,50 10 2 1,27 10

x xK

=

Substitua xaprox em Kc onde ele substitudo e resolva novamente para obter xnovo. Se xnovo for o mesmo nmero, voc chegou melhor aproximao.

( )3

724

41,67 102,25 10

x

=

( )( )27 435

1,67 10 2,25 104

1,28 10

x

x

=

=

xaprox = 1,27 x 10-5

como xaprox = xnovo, approx. OK

[ ] [ ][ ]

( ) ( )( )

2 22 2

c 2 242

H S 2H S 2,50 10 2

x xK

x= =




equilbrio



+x +2x 2x 2,5010-4 2x

2x x

xnovo = 1,28 x 10-5

substitua xnovo nas concentraes de equilbrio e resolva

[ ] ( )4 4 5 42H S 2,50 10 2 2,50 10 2 1,28 10 2,24 10 Mx = = = [ ] ( )5 52H 2 2 1,28 10 2,56 10 Mx = = =

[ ] 52S 1,28 10 Mx = =

2,5010-4 2,56 10-5 1,28 10-5



equilbrio



+x +2x 2x

2,24 10-4 2,56 10-5 1,28 10-5

verifique, substituindo as concentraes de equilbrio na expresso de K e comparando o K calculado ao K dado

[ ] [ ][ ]

( ) ( )( )

22 5 52 2 7

c 2 242

2,56 10 1,28 10H S1,67 10

H S 2,24 10K

= = =

Kc(calculado) = Kc(dado) considerando-se os algarismos significativos Tro, Chemistry: A Molecular Approach


Para a reao I2(g) 2 I(g) o valor de Kc = 3,76 x 10-5 a 1000 K. Se 1,00 mol de I2

colocado em um frasco de 200 L e aquecido, quais sero as concentraes de [I2] e [I] no equilbrio?

(use a aproximao para resolver para x)


Para a reao I2(g) 2 I(g) o valor de Kc = 3,76 x 10-5 a 1000 K. Se 1,00 mol de I2 colocado

em um frasco de 200 L e aquecido, quais sero as concentraes de [I2] e [I] no equilbrio?

[I2] [I] inicial 0,500 0

variao -x +2x equilbrio 0,500- x 2x

como [I]inicial = 0, Q = 0 e a reao tem que prosseguir no sentido direto

[ ][ ]

( )( )

( )( )

( )

2

c2

2 25

5 2

II

2 23,76 10

0,500 0,500

3,76 10 0,500 4

K

x xx

x

=

= =

=


Para a reao I2(g) 2 I(g) o valor de Kc = 3,76 x 10-5 a 1000 K. Se 1,00 mol de I2 colocado

em um frasco de 200 L e aquecido, quais sero as concentraes de [I2] e [I] no equilbrio?

[I2] [I] inicial 0.500 0

variao -x +2x equilbrio 0,500- x 2x

( )5 25 2

53

3,76 10 0,500 4

1,88 10 4

1,88 10 2,17 104

x

x

x

=

=

= =

32,17 10 100% 0,434% 5%0,500

=

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