Equilíbrio químico

Equilíbrio químico

1. Introdução ao equilíbrio químico

   • Para que ocorra equilíbrio químico, é imprescindível que exista, em uma reação química, diferença no potencial químico entre os reagentes e os produtos
     • O sistema em equilíbrio tende a caminhar para um estado de mínima energia e máxima entropia - medida da variação ou desordem em um sistema-.
   • O equilíbrio químico é atingido quando as duas velocidades, a direta e a inversa, igualam-se, sob temperatura constante, sendo considerado um equilíbrio dinâmico, isto é, Reagentes e produtos transformam-se um no outro durante todo o processo.

2. Constante de equilíbrio em termos de concentração (Kc)

   • A constante de equilíbrio Kc é, portanto, a razão das concentrações em quantidade de matérias dos produtos da reação, elevados aos seus respectivos coeficientes pelas concentrações em quantidade de matérias dos reagentes, elevados aos seus respectivos coeficientes.

3. Constante de equilíbrio em termos de pressão (Kp)

   • Quando os componentes do equilíbrio químico são substâncias gasosas, além do Kc, podemos expressar a constante de equilíbrio em termos de pressões parciais (Kp).
     • OBS: 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, das duas expressões.
     • "delta"n= variação da quantidade de mols (quantidade de mols de gases do produto - quantidade de mols de gases da reagente

4. Cálculo das quantidades no equilíbrio

   • as constantes de equilíbrio, Kc e Kp, só podem ser determinadas em recipientes fechados e a uma dada temperatura.
     • Com o passar do tempo, as concentrações dos reagentes vão diminuindo e a dos produtos aumentando até ficarem constantes (equilíbrio químico)

5. Quociente de equilíbrio (Qc)

   • Resumo: Se Q<K, o equilíbrio favorece à direita. Se Q=K, o equilíbrio é atingido. Se Q>K, o equilíbrio favorece à esquerda

6. Princípio de Le Chatelier: concentração, pressão e temperatura

   • As forças capazes de deslocar o equilíbrio químico são: 1° concentração dos reagentes e produtos; 2° pressão sobre o sistema; 3° temperatura.
   • A. Concentração dos reagentes e produtos no equilíbrio: Um aumento na concentração de qualquer substância favorece o equilíbrio no sentido de consumir a substância adicionada. O aumento na concentração provoca aumento na velocidade
     • Diminuindo a concentração de qualquer substância, o equilíbrio é favorecido no sentido de refazer a substância retirada. A diminuição na concentração provoca uma queda na velocidade da reação direta ou inversa
       • OBS: A variação da concentração de reagentes e produtos desloca o equilíbrio, porém não varia o valor da constante de equilíbrio Kc e Kp. O único fator que altera o valor das constantes é a temperatura.
   • B. Pressão sobre o sistema: O aumento da pressão de um sistema gasoso em equi líbrio geralmente é provocado por diminuição do volume do recipiente, uma vez que a pressão e o volume são grandezas inversamente proporcionais.
     • Um aumento da pressão favorece o equilíbrio no sentido de menor volume gasoso, consequentemente, uma diminuição da pressão favorecerá o equilíbrio no sentido de maior volume gasoso
       • 1° A alteração da pressão de um sistema pode favorecer o equilíbrio, porém não altera o valor de Kc nem de Kp. 2° A adição de um gás inerte no meio reacional pode aumentar a pressão do recipiente, porém não favorece o equilíbrio, pois as pressões parciais dos reagentes e produtos se mantém.
   • C. Temperatura: Lembre que uma reação química pode ser exotérmica, liberando calor, ou endotérmica, absorvendo calor. Um aumento na temperatura favorece o equilíbrio no sentido endotérmico. Uma diminuição na temperatura favorece o equilíbrio no sentido exotérmico.
     • OBS: O catalisador não favorece o equilíbrio, porque aumenta a velocidade das reações direta e inversa na mesma proporção. O catalisador apenas diminui o tempo necessário para que o estado de equilíbrio seja atingido.

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