Equilأ­brio quأ­ Caracterأ­sticas do equilأ­brio quأ­mico O sistema deve ser fechado, ou seja, vedado

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  • Equilíbrio químico

  • Processos reversíveis

    ◼ Existem processos reversíveis físicos e químicos.

    H2O(l) ⇄ H2O(g) processo físico CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g) processo químico

    ▪ A simbologia ⇄ indica processos que ocorrem simultaneamente nos dois sentidos.

  • ◼ Toda reação reversível que ocorre em um sistema fechado a uma dada temperatura tende para uma situação particular denominada equilíbrio químico. No equilíbrio químico, a velocidade da reação direta é igual à da reação inversa (V1 = V2).

    CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g)

    Vdireta = Vinversa ou

    V1 = V2

  • Representação gráfica

    Reagentes

    Produtos

    No instante t1 o sistema atinge o equilíbrio (Vd=Vi)

    Quantidades constantes. As curvas se transformam

    em patamares.

    Quando um sistema atinge o

    equilíbrio químico, as

    concentrações de reagentes e

    produtos permanecem constantes.

  • Características do equilíbrio químico

    ◼ O sistema deve ser fechado, ou seja, vedado.

    ◼ A velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa (V1) = (V2).

    ◼ O equilíbrio é dinâmico e não estático como aparenta ser.

    ◼ As propriedades macroscópicas não se alteram mais.

    ◼ As propriedades microscópicas continuam se alterando.

    ◼ Depois de atingido o equilíbrio, as concentrações de cada participante do equilíbrio não mais se alteram.

    ◼ No equilíbrio, a concentração dos reagentes pode ser maior, menor ou igual à dos produtos.

  • Gráfico das velocidades

    V1 = V2

    t eq

    No início, a velocidade da reação direta é maior que a da reação inversa, porque a

    concentração inicial de reagentes é maior.

  • Constante de equilíbrio (Kc) ◼ Em um sistema em equilíbrio, podemos estabelecer

    uma relação matemática entre a concentração molar dos produtos e a concentração molar dos reagentes. Essa relação é denominada de Kc .

    ◼ A simbologia [ ] significa mol/L.

  • Exemplo

  • O b s e r v a ç õ e s

    ◼ Kc depende somente da temperatura.

    ◼ Kc não possui unidade. Portanto Kc é um número adimensional (puro). No entanto, muitos vestibulares ainda insistem em tratar o Kc como um número provido de unidade.

    ◼ Para reações endotérmicas o valor numérico de Kc aumenta com a temperatura e para reações exotérmicas diminui com a temperatura.

  • ◼ Substâncias sólidas e líquidas que são o solvente da reação não participam do Kc.

    O b s e r v a ç õ e s

  • ◼ Operações matemáticas importantes:

    O b s e r v a ç õ e s

  • Constante de equilíbrio em função das pressões parciais (KP)

    ◼ Em um equilíbrio de que participam substâncias gasosas, podemos escrever outra constante que utiliza as pressões parciais dos gases denominada KP.

    ◼ Dessa forma , as expressões de Kc e Kp para o equilíbrio a seguir são:

  • K c e K p

  • Exercício

  • R e l a ç ã o e n t r e K C e K P

    ◼ ∆n é a diferença entre os valores dos coeficientes estequiométricos dos produtos e reagentes gasosos da reação.

    ◼ ∆n = (no mol de gás dos produtos) – (no mol de gás dos reagentes)

    ◼ Quando ∆n = 0 ⇒ KP = KC

  • Quociente de equilíbrio ou quociente reacional (QC) ◼ Quando colocamos concentrações aleatórias de reagentes e produtos na expressão da

    constante de equilíbrio, temos como resultado o quociente reacional. Sendo assim, o quociente reacional é calculado da mesma forma que o KC.

    ◼ Quando o sistema não está em equilíbrio, o quociente reacional é utilizado para avaliar qual é o sentido que a reação deve avançar pra alcançar o equilíbrio.

  • Exercício