Equilíbrio Químico Marcela Pinelli 18724 Guilherme D. P. C. 18706 Prof.: Élcio Barrak Capítulo 15 Universidade Federal de Itajubá

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  • Equilbrio Qumico Marcela Pinelli 18724 Guilherme D. P. C. 18706 Prof.: lcio Barrak Captulo 15 Universidade Federal de Itajub
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  • Tpicos Abordados Conceito de Equilbrio A Constante de Equilbrio Equilbrios Heterogneos Clculo das Constantes de Equilbrio Aplicaes das Constantes de Equilbrio Princpio de Le Chtelier Equilbrio Qumico no Cotidiano
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  • O equilbrio qumico uma situao em que a proporo entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reao qumica se mantm constantes ao longo do tempo. No equilbrio qumico as reaes opostas acontecem a velocidades iguais. Conceito de Equilbrio
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  • Reao direta: Reao inversa:
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  • ))/(][ /(][ /())/( RTPB RT )PA PVnn nRTPV B A Reao direta: A presso influencia a velocidade proporcionalmente As velocidades para as reaes direta e inversa: Conceito de Equilbrio Reao inversa:
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  • Equilbrio acontece quando: Rearranjando a Equao e cancelando os termos RT O equilbrio dinmico, A e B no param de reagir. Conceito de Equilbrio
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  • O Processo de Haber Haber desenvolveu um importante processo para sintetizar amnia a partir de nitrognio e hidrognio. Essa reao a base do processo de Haber para sintetizar amnia, muito utilizada na agricultura para a fertilizao do solo.
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  • O equilbrio acontece quando: Rearranjando a equao e cancelando os termos RT A Constante de Equilbrio
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  • A condio de equilbrio para reagentes e produtos na fase gasosa: A condio de equilbrio para reagentes e produtos em soluo: A expresso da constante de equilbrio depende apenas da estequiometria da reao, no de seu mecanismo. O valor da constante de equilbrio varia apenas com a temperatura. Lei da ao das massas
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  • Ordem de Grandeza das Constantes O Sentido da Equao Qumica O sentido no qual escrevemos a equao qumica para um equilbrio arbitrrio: reagentes. os predominam esquerda; -encontra-se equilbrio :1 produtos. os predominam direita; -encontra-se equilbrio :1 eq K K
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  • A Constante de Equilbrio A constante de equilbrio da reao inversa o inverso da constante de equilbrio da reao direta. Multiplicar os coeficientes de uma reao original, gera uma constante de equilbrio equivalente a elevar a constante de equilbrio original a esse nmero.
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  • A Constante de Equilbrio A constante de equilbrio de uma reao em etapas a multiplicao das constantes das etapas individuais.
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  • Equilbrios heterogneos As presses parciais dos gases so substitudas na expresso da constante de equilbrio. As concentraes molares das espcies dissolvidas so substitudas na expresso da constante de equilbrio. Os slidos puros, os lquidos puros e os solventes no so includos na expresso da constante de equilbrio.
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  • Equilbrios heterogneos A expresso da constante de equilbrio fica: 2 )()()( 23 COeq PK gCOsCaOsCaCO Exemplos:
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  • Clculo das Constantes de Equilbrio - Conhecendo todas as concentraes ou presses parciais no equilbrio;
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  • - Conhecendo a concentrao ou presso parcial no equilbrio de pelo menos uma espcie: Tabelar os valores iniciais e de equilbrio; Calcular a variao das espcies conhecidas; Determinar a variao das outras substncias utilizando a estequiometria; Calcular as concentraes de equilbrio; Determinar K eq. Clculo das Constantes de Equilbrio
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  • Demonstrao O trixido de enxofre decompe-se a alta temperatura em um recipiente selado: 2 SO 3(g) 2 SO 2(g) + O 2(g). Inicialmente o recipiente abastecido a 1000 K com SO 3(g) a uma presso parcial de 0,500 atm. No equilbrio, a presso parcial de SO 3(g) 0,200 atm. Calcule o valor de K eq. 2 SO 3(g) 2 SO 2(g) + O 2(g) Incio0,500 atm------- Variao-0,300 atm+0,300 atm+0,150 atm Equilbrio0,200 atm+0,300 atm+0,150 atm
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  • Aplicaes das Constantes de Equilbrio - Determinao do sentido para atingir o equilbrio; - Clculo das concentraes de reagentes e produtos durante o equilbrio.
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  • Determinao do sentido para atingir o equilbrio Quociente da reao (Q) : Resultado obtido pela substituio das presses parciais ou concentraes dos produtos e reagentes na expresso da K eq. Q > K eq Equilbrio com mais reagentes (dir.esq.) Q < K eq Equilbrio com mais produtos (esq.dir.) Q = K eq Sistema em equilbrio.
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  • Clculo das concentraes de reagentes e produtos durante o equilbrio. Em uma mistura em equilbrio, a presso parcial de H 2 de 3,85 atm e a presso parcial de I 2 63,1 atm. Sabendo que o valor da constante de equilbrio da reao abaixo 50,5, qual a presso parcial de HI no equilbrio? H 2(g) + I 2(g) 2HI (g) Presso no equilbrio (atm): 3,85 63,1 x P HI = x 110,6 atm.
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  • Princpio de Le Chtelier Se um sistema em equilbrio perturbado por uma variao na temperatura, presso ou concentrao de um dos componentes, o sistema deslocar sua posio de equilbrio de tal forma a neutralizar o efeito do distrbio.
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  • Influncia da Variao de Presso (P) P (Volume) : Equilbrio deslocado para o sentido da reao que possui menor quantidade gasosa. P (Volume) : Equilbrio deslocado para o sentido da reao que possui maior quantidade gasosa. Exemplo: N 2(g) + 3 H 2(g) 2 NH 3(g) 4 mols 2 mols
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  • Influncia da Variao de Temperatura (T) T : Equilbrio deslocado no sentido da reao endotrmica. T : Equilbrio deslocado no sentido da reao exotrmica. Exemplo: PCl 5 (g) PCl 3(g) + Cl 2(g) H = 87,9 kJ Reao direta = endotrmica. Reao inversa = exotrmica.
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  • Influncia da Concentrao [C] [C] : Equilbrio deslocado no sentido de consumir essa substncia. [C] : Equilbrio deslocado no sentido de produzir essa substncia. Exemplo: N 2(g) + 3 H 2(g) 2 NH 3(g)
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  • Influncia dos Catalisadores Aumenta a velocidade para o equilbrio ser atingido, mas NO a composio da mistura no equilbrio.
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  • Equilbrio Qumico no Cotidiano culos Fotocromticos: AgCl + energia Ag + Cl AgCl = aparncia clara. Ag = aparncia escura. Cerveja Supercongelamento
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  • Referncias Bibliogrficas -Qumica: A Cincia Central, 9 ed. Brown, LeMay, Bursten -http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=qu imica/ms2&i=23&id=239http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=qu imica/ms2&i=23&id=239

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