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Equilíbrio químico
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Equilíbrio Químico
Profº Juan Clayton Reis de Lima
DEFINIÇÃO:
As reações ocorrem em dois sentidos
Equilibrio química é uma situação onde as concentrações de reagentes e produtos se mantem constantes ao longo do tempo.
Reações reverssiveis e irreverssiveis
Exemplo de reações irreversiveis
What went well
Combustão
Reações
Irreverssiveis
Oxidação
Cozimento
A uma serir de reações químicas nas quais logo que certa quantidade de produtos é formado, logo dar origem ao reagente.
Estas reações são denominadas de Reações Reverssiveis
What didn’t go well
Reações Reverssiveis
Exemplo.
N2 + 3H2 2NH3
V1
V2
O equilibrio é atingido quando as concentrações forem constantes
e as velocidades forem iguais
Esta estabilidade pode ser representada por gráficos
Quando o equilibrio é atingido?
Concentração
constante
Velocidade em função do tempo
Neste caso o equilibrio é atingido quando as velocidades das reações direta e inversa se tornam iguais
Por isso, todos os fatores que influenciam na velocidade da reação também são fatores que perturbam o equilíbrio
Velocidades
Iguais
Concentração em função do tempo
Neste caso sempre a reação direta terá uma concentração máxima e a reação inversa uma minima.
Porém a medida que o tempo passa a concentração da reação direta cai e a da inversa sobe, até que se estabilizem e se tornem constantes
Fatores que podem desolcar o equilibrio químico
Deslocamento
Pressão e volume
Segundo a lei de Boyle, pressão e volume são inversamente proporcionais, logo, quando a pressão aumenta, o volume diminuí.
Com um volume menor, a mais chances de uma colisão efetiva entre as moleculas dos reagentes disponiveis.
Pressão
Efeitos da concentração
Quanto maior a quantidade de soluto disponivel maior as chances de uma colisão efetiva
Concentração
Quanto mais fragmentado estiver o sólido, maior será a quantidade de partículas que entrarão em contato, aumentando também a probabilidade de ocorrerem choques efetivos e, por fim, o aumento da velocidade da reação.
Superficie de contato
Temperatura
Temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas de um corpo. Quanto mais intenso for o movimento das moléculas, maior será a temperatura do corpo, e vice-versa. A temperatura é medida por ter...
Temperatura
Catalisadores
Constante de
equilibrio
Determinação da constante de equílibrio
a b
V2 = k1 [A] [B] (Velocidade da reação direta)
V1 = k2 [C] [D] (Velocidade da reação inversa)
c d
c d
Kc = [C] [D]
[A] [B]
Kp = [C] [D]
[A] [B]
a b
Exemplo:
N2(g) + H2(g) 2NH3(g)
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Kp = (pNH3)
(pN2) (pH2)
Kc = [NH3]
[N2] [H2]
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Questões
Exercicios
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(ENEM) A nanotecnologia pode ser caracterizada quando os compostos estão na ordem de milionésimos de milímetros, como na utilização de nanomateriais catalíticos nos processos industriais. O uso desses materiais aumenta a eficiência da produção, consome menos energia e gera menores quantidades de resíduos. O sucesso dessa aplicação tecnológica muitas vezes está relacionado ao aumento da velocidade da reação química envolvida.
O êxito da aplicação dessa tecnologia é por causa da realização de reações químicas que ocorrem em condições de
A) alta pressão.
B) alta temperatura.
C) excesso de reagentes.
D) maior superfície de contato.
E) elevada energia de ativação.
(ENEM) Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A seguir destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos:
1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por muito mais tempo quando submetidos à refrigeração. Esse procedimento diminui a rapidez das reações que contribuem para a degradação de certos alimentos.
2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão.
3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas.
Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a rapidez das transformações químicas relacionadas aos exemplos 1,2 e 3, respectivamente?
Alternativas
A) Temperatura, superfície de contato e concentração.
B) Concentração, superfície de contato e catalisadores.
C) Temperatura, superfície de contato e catalisadores.
D) Superfície de contato, temperatura e concentração.
E) Temperatura, concentração e catalisadores.
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c d
Kc = [C] [D]
[A] [B]
a b
1. (Uema) Na equaçãoa
aA + bB cC + dD
Após atingir o equilíbrio químico,
a respeito da qual é correto afirmar que:
a) quanto maior for o valor de Kc, menor será o rendimento da reação direta.
b) Kc independe da temperatura.
c) se as velocidades das reações direta e inversa forem iguais, então Kc = 0.
d) Kc depende das molaridades iniciais dos reagentes.
e) quanto maior for o valor de Kc, maior será a concentração dos produtos.
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(Enem/2016) Após seu desgaste completo, os pneus podem ser queimados para a geração de energia. Dentre os gases gerados na combustão completa da borracha vulcanizada, alguns são poluentes e provocam a chuva ácida. Para evitar que escapem para a atmosfera, esses gases podem ser borbulhados em uma solução aquosa contendo uma substância adequada. Considere as informações das substâncias listadas no quadro.
Dentre as substâncias listadas no quadro, aquela capaz de remover com maior eficiência os gases poluentes é o(a)
a) Fenol.
b) Piridina.
c) Metilamina.
d) Hidrogenofosfato de potássio.
e) Hidrogenosulfato de potássio.
A uma dada temperatura, a reação
2 HI(g) ⇄ H2(g) + I2(g)
apresenta as seguintes concentrações no
equilíbrio:
[HI] = 2,2 x 10-2 mol/L
[H2] = 1,0 x 10-3 mol/L
[I2] = 2,5 x 10-2 mol/L
Calcular a constante de equilíbrio, Kc, dessa reação.
a) 1,0 x10-2
b) 2,7 x10-4
c) 5,16 x10-2
d) 2,9 x10-9
e) 3,2 x10-2
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O gráfico a seguir mostra a variação da concentração das espécies químicas de um sistema até chegar à situação de equilíbrio:
Qual das alternativas abaixo indica corretamente a situação de equilíbrio?