Prof. Cristian Berto da Silveira

QUÍMICA GERAL

UNIDADE 8 – EQUILÍBRIO QUÍMICO

Química Geral

Quando uma reação química atinge o equilíbrio?

Uma reação química atinge o equilíbrio quando as velocidades de consumo dos

reagentes e aparecimento dos produtos são iguais.

UNIDADE 8 – EQUILÍBRIO QUÍMICO

Reação Direta

Reação Química: É o processo de mudança ou conversão de uma ou mais

substâncias em outras.

Reação Inversa

Química Geral

Velocidade = distância (m) / tempo (s)

Para as reação química temos:

As reações inversas são chamadas de reações reversíveis. Toda reação reversível

tende ao equilíbrio químico.

V1 (A) = - [A] / t (s) V2 (B) = - [B] / t (s) Desaparecimento dos Reagentes

V3 (C) = [C] / t (s) V4 (D) = [D] / t (s) Aparecimento dos Produtos

No equilíbrio químico a velocidade de desaparecimento dos

reagente é igual a velocidade de aparecimento dos produtos.

A velocidade da reação direta é dada: V1 = k1 [A] . [B]

A velocidade da reação inversa é dada: V2 = k2 [C] . [D]

Química Geral

Para uma Reação Global temos que:

V1

V2

V1 = V2

K1. [A].[B] = K2. [C].[D]

K1 [C].[D]

K2 [A].[B]

=

K1 = Kc (Constante de Equilíbrio)

K2

Química Geral

Constante de Equilíbrio (Kc) = Multiplicação das concentrações dos produtos

dividido pela concentração dos reagentes, elevado nos seus respectivos coeficientes

estequiométricos.

V1

V2

[C]c [D]d

[A]a [B]bKc =

Quando a Constante de Equilíbrio (Kc) for elevada, o equilíbrio químico estará

deslocada para os produtos.

Quando a Constante de Equilíbrio (Kc) for baixa, o equilíbrio químico estará

deslocada para os reagentes.

Química Geral

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

Exemplo 2: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo:

[HI]2

[H2].[I2]Kc =

H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)

Exemplo 1: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo:

[HCl]2

[H2].[Cl2]Kc =

Para algumas reações químicas o excesso de reagentes, após ser atingido o

equilíbrio químico, são tão pequenos que considera-se como reações

completas.

Química Geral

N2(g) + H2(g) NH3(g)

Ex. 1: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo:

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

Sabendo que:

H2 = 0,324 mol.L-1; N2 = 0,305 mol.L-1; NH3 = 0,796 mol.L-1

[NH3]2

[H2]3 .[N2]Kc =

[0,796]2

[0,324]3 .[0,305]Kc = Kc = 61,60

Química Geral

Ex. 2: Suponha que em uma mistura em equilíbrio entre H2, Cl2, para formar HCl as

concentrações de H2 e Cl2 sejam 1.10-11 mol.L-1 e 2.10-10, respectivamente. Determine

a concentração molar de HCl sabendo que Kc = 4,8.1018.

H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)

[HCl]2

[H2].[Cl2]Kc =

[HCl] = [H2].[Cl2]Kc [HCl] = 0,089 mol.L-1

Quais são os parâmetros que interferem no equilíbrio de uma reação química?

Química Geral

Princípio de Le Châtelier

Quando uma perturbação exterior é aplicada a um sistema em equilíbrio, o sistema

tende a se ajustar para alcançar um novo equilíbrio.

* Influência da Adição e Remoção de Reagentes no Equilíbrio Químico:

H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)

[HCl]2

[H2].[Cl2]Kc =

O que acontece com o equilíbrio da reação se:

- Adicionar o mais HCl: Desloca o equilíbrio para reagente;

- Remover H2: Desloca o equilíbrio para reagente;

- Remover HCl: Desloca o equilíbrio para o produto;

- Adicionar o mais Cl2: Desloca o equilíbrio para o produto;

Química Geral

- Quando um reagente é adicionado a uma mistura em equilíbrio a reação tende a se

deslocar no sentido de formação do produto;

- Quando um reagente é removido de uma mistura em equilíbrio a reação tende a se

deslocar no sentido de formação do reagente;

- Quando um produto é adicionado a uma mistura em equilíbrio a reação tende a se

deslocar no sentido de formação do reagente;

- Quando um produto é removido de uma mistura em equilíbrio a reação tende a se

deslocar no sentido de formação do produto;

Química Geral

* Influência da Pressão no Equilíbrio Químico:

H2O (g) + CH4(g) CO(g) + 3H2(g)

O que acontece com o equilíbrio da reação se:

- Aumentarmos a pressão do sistema? O equilíbrio de desloca para o lado dos

reagentes.

- Diminuirmos a pressão do sistema? O equilíbrio de desloca para o lado dos

produtos.

- Quando aumentamos a pressão a reação se desloca para o lado com o menor

número de moléculas;

- Quando diminuirmos a pressão a reação se desloca para o lado com o maior

número de moléculas;

- Quando o número de moléculas do reagente for igual ao número de moléculas do

produto a pressão não interfere no equilíbrio químico da reação;

Química Geral

* Influência da Temperatura no Equilíbrio Químico:

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH = - 92,2 kJ

A reação de formação da amônia, a partir de seus elementos, é uma reação

exotérmica.

As reações exotérmicas são aquelas que liberam calor.

O valor do ΔH é negativo.

As reações endotérmicas são aquelas que absorvem calor.

O valor do ΔH é positivo.

Para reação acima, que é uma reação exotérmica, ou seja, libera calor, com o

aumento da temperatura a reação desloca o equilíbrio para o sentido dos reagentes;

Para as reação exotérmica, com a diminuição da temperatura, o equilíbrio da reação

se desloca para o sentido de formação dos produtos;

Química Geral

Para as reações endotérmicas, que são as que absorvem calor, com o aumento da

temperatura deslocam o equilíbrio da para o sentido dos produtos;

Para as reações endotérmicas com a diminuição da temperatura deslocam o

equilíbrio da reação para o sentido de formação dos reagentes;

Química Geral