Equilíbrio Químico

Prof. Dr. Leonardo Fernandes Fraceto

Histórico

• Fritz Haber (Nobel de Química em 1918)

Síntese da Amônia

)(3)(2)(2 23 ggg NHHN

Início do século XX- Interesse Agropecuário – fixação de nitrogênio- Bélico – I Guerra Mundial

Equilíbrio da Síntese de Amônia

)(3)(2)(2 23 ggg NHHN

Definição de Equilíbrio Químico• Processo dinâmico no qual a velocidade da reação direta (v1) é igual

a velocidade da reação inversa (v2)

v1

v2mA(g) nB(g)

(v1= v2)

Equilíbrio Químico

Tipos de Equilíbrio Químico

)(2)(42 2 gg NOON

Equilíbrio

Homogêneo

Heterogêneo

Constante de Equilíbrio

v1

v2mA(g) nB(g)

mA

nB

p PPK)()(

Pode ser expressa em termos de Pressão (gases) ou Concentração Molar

m

n

c ABK][][

Relação entre Kp e Kc (deduzida a partir da Lei dos Gases Ideais)

ncP RTKK )(

reagentesprodutos nnn

Equilíbrio Homogêneo

Equilíbrio Químico Heterogêneo• Para qualquer líquido e sólido puros, bem como

solventes, a razão da quantidade de substância para o volume da substância é constante, ou seja, NÃO PARTICIPA DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DO SISTEMA

][]].[[ 22

HClCOCaClKc )(

2COP PK

Analisando o valor de K

v1

mA(g) nB(g)m

n

ABK][][

1][][

m

n

ABK

v2

1][][

m

n

ABK1

][][

m

n

ABK

Equilíbrio atingido em direção aos

produtos

Equilíbrio atingido em direção aos

reagentes

Concentração de produtos e

reagentes são iguais

Analisando o valor de K

Equílibrio Químico

Princípio de Le Châtelier

“Se um sistema em equilíbrio é perturbado por uma variação na temperatura, pressão ou concentração de um dos componentes, o sistema deslocará sua posição de equilíbrio de tal forma a neutralizar o efeito do distúrbio”

Análise do Princípio de Le Chatêlier

)(3)(2)(2 23 ggg NHHN

322

23

]].[[][HN

NHK

Fatores que afetam o Equilíbrio Químico

• Concentração• Temperatura• Pressão

Efeito da Concentração

Galo do Tempo

)(22)(2)(2 5.5 sls OHCoClOHCoCl Azul Vermelho

[H2O] Desloca equilíbrio para Direita - VERMELHO

[H2O] Desloca equilíbrio para Esquerda - AZUL

Efeito da Temperatura no Equilíbrio• Aumento da T favorece processos Endotérmicos• Diminuição da T favorece processos Exotérmicos

incolor marron

Aumento da T

Diminuição da T

Efeito da Temperatura no Equilíbrio

Exemplo

Porque Recifes de Coral só ocorrem em Mares quentes?

)(2)(22)()()()(3

)(3)()(2)(2

2 glaqaqcorals

aqaqgl

COOHCaHCaCO

energiaHCOHCOOH

Exotérmico H<0

Exemplo

Porque refrigerante Quente libera mais gás que o Frio?

Temperatura Desloca equilíbrio para esquerda

Exotérmico H<0

Efeito da Pressão

PressãoPressão

VolumeVolume

1 Volume gasoso 0 Volume gasoso

Chuva Ácida

Poluição e Chuva ácida

• Chuva ácida– Aumento de queima de combustíveis fósseis (C e S)– Aumento de queimadas e desmatamento

Aumento na emissão de gases aumento na pressão equilíbrio desloca para direita

Efeito de Catalisador

Equilíbrio Ácido-Base

Equilíbrio Ácido-Base

Equilíbrio Ácido-Base

Auto-ionização da água

Escala de pH

Indicadores ácido-base

Ácidos e bases fortes

Ácidos fracos

Ácidos polipróticos

Ácidos polipróticos

Bases fracas

Relação entre Ka e Kb

Equilíbrios de solubilidade

Equilíbrios de solubilidade

Exercício

Exercício

Exercício