equilíbrio químico

equilíbrio químico

1. O equilíbrio químico ocorre quando, em uma reação reversível, a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. Uma vez atingido o estado de equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos permanecem constantes.

   • Quando uma reação é direta, está transformando reagentes em produtos. Já quando ela ocorre de maneira inversa, os produtos estão transformando-se em reagentes.
     • Para ocorrer um equilíbrio químico é necessário que:
       • a temperatura seja constante
         • o sistema não tenha trocas com o ambiente
           • Quando um ponto de equilíbrio é atingido nas reações reversíveis tem-se:
             • a velocidade das reações direta e inversa iguais.
               • a concentração constante das substâncias presentes na reação.
                 • O equilíbrio químico é medido por duas grandezas: a constante de equilíbrio e o grau de equilíbrio.
                   • Ele pode ser alterado quando ocorre mudanças de: concentração, temperatura, pressão e uso de catalisadores.

2. Constante de equilibrio

   • A constante de equilíbrio (Kc) é uma grandeza que caracteriza o equilíbrio químico levando em consideração os aspectos cinéticos das reações químicas e as soluções em equilíbrio dinâmico.
     • No equilíbrio químico, as taxas de reação de um sentido de reação e seu inverso devem ser iguais.
       • K= (produtos)/(reagentes)
         • Constante de equilibrio em termos de pressão (Kp)
           • Quando os componentes do equilibrio quimico são substancias gasosas, além do Kc, podemos expressar a constante equilibrio em termos de pressões (Kp)
             • aA(g)+bB(g)-cC(g)+dD(g)
               • a constante de equilibrio pode ser: Kc= (C).(D)/(A).(B) - constante de equilibrio em termos de concentração molar Kc
                 • Kp=(pC) . (pD) / (pA).(pB)- constante de equilibrio em termos de pressão parciais Kp
                   • Para equilíbrio em sistema heterogêneo, o estado sólido não participa das expressões Kp e Kc, o estado líquido participa apenas de Kc e o estado gasoso
                     • relação entre Kc e Kp
                       • Kp=Kc. ( R.T) elevado a delta n

3. O cálculo da constante de equilíbrio envolve uma relação entre os participantes do produto e do reagente de uma reação química que se encontra em equilíbrio. Uma reação está em equilíbrio sempre que a velocidade da reação direta (para a direita) é igual à da reação inversa (para a esquerda).

   • De uma forma geral, o cálculo da constante de equilíbrio químico pode ser realizado por meio das seguintes variáveis:
     • Concentrações em mol/L dos participantes;
       • Grau do equilíbrio;
         • Pressões parciais dos participantes;
           • A constante do equilíbrio pode ser calculada por meio das concentrações em mol/L, sendo chamada, por isso, de Kc. Para calcular o Kc, basta montar a expressão do equilíbrio e utilizar os valores das concentrações molares dos participantes, desde que elas estejam no equilíbrio.

4. O quociente de equilíbrio, simbolizado por Qc, é uma grandeza usada no estudo do equilíbrio químico com o principal objetivo de determinar se a reação já atingiu o equilíbrio, ou seja, se a velocidade da reação direta está igual à velocidade da reação inversa.

   • A expressão para determinar o quociente de equilíbrio de uma reação é exatamente igual à usada para a expressão da constante de equilíbrio Kc, isto é:
     • Qc= (produtos)/(reagentes)
       • principios de Le Chatelier
         • Esse princípio mostra que quando alteramos um sistema em equilíbrio, ele buscará adquirir um novo estado que anule essa perturbação. Dessa forma, há um deslocamento do equilíbrio, ou seja, uma busca por uma nova situação de equilíbrio, favorecendo um dos sentidos da reação. Se favorecer a reação direta, com formação de mais produto, dizemos que o equilíbrio se deslocou para a direita. Entretanto, é dito que se deslocou para a esquerda se foi favorecida a reação inversa, com formação de reagentes.
           • 1. Concentração:
             • Se, em uma reação em equilíbrio, com temperatura constante, aumentarmos a concentração de um, ou de todos os reagentes, a reação será deslocada no sentido direto, pois para entrar em um novo equilíbrio o sistema terá que gerar mais produtos. O contrário também ocorre: se aumentarmos a concentração dos produtos a reação se deslocará no sentido inverso, fornecendo mais reagentes.
               • 2. Pressão:
                 • Se aumentarmos a pressão de uma reação gasosa em equilíbrio, sem alterarmos a temperatura, ocorrerá uma contração do volume. Portanto, o equilíbrio se deslocará no sentido do menor volume, ou seja, que possui menos quantidade de matéria em mol. Já se diminuirmos a pressão, o volume dos gases se expandirá, deslocando o equilíbrio no sentido da reação com maior volume (maior número de mol).
                   • 3. temperatura
                     • Aumento da temperatura: o equilíbrio será deslocado no sentido da reação endotérmica (reação que absorve calor). Diminuição da temperatura: o equilíbrio será deslocado no sentido da reação exotérmica (reação que libera calor).