ALQ1.3 - Efeito da variação de temperatura
e da variação de concentração na progressão global
de uma reação
A situação de equilíbrio de um sistema químico pode
alterar-se quando lhe provocamos uma perturbação:
A. variação da temperatura;
B. variação da concentração de um componente do
sistema;
C. variação da pressão (componentes em fase
gasosa).
Influência da variação de temperatura
A influência da variação da temperatura num sistema em
equilíbrio baseia-se no princípio de Le Chatelier:
Quando se aumenta a temperatura de um sistema em
equilíbrio, o sistema vai reagir de modo a consumir a energia
que lhe é fornecida.
Assim, o sistema vai evoluir no sentido da reação endotérmica.
Quando se diminui a temperatura de um sistema em equilíbrio,
a energia do sistema diminui.
O sistema vai reagir de modo a aumentar essa energia, o que
significa que vai evoluir no sentido da reação exotérmica.
Influência da variação de temperatura
Num sistema em equilíbrio se a reação direta for
endotérmica, a reação inversa é exotérmica:
Reação exotérmica (sentido inverso)
A + B ⇆ C + D ΔH >0
Reação endotérmica (sentido direto)
Influência da variação de concentração
Se a um sistema reacional em equilíbrio se adicionar ou
remover algum reagente ou produto da reação, o
equilíbrio é perturbado. Assim,
Quando se adiciona um reagente ou produto, o
sistema evolui no sentido de consumir parcialmente a
substância adicionada;
Quando se remove um reagente ou produto, o sistema
evolui no sentido de os repor parcialmente.
Objetivo
Esta atividade tem como objetivo provocar estas
alterações a um sistema químico em equilíbrio e
tirar conclusões em relação ao modo como o
sistema evolui.
Questões-problema
1. A reação descrita pela equação química
seguinte é endotérmica ou exotérmica? (PARTE I)
[Co(H2O)6]2+ (aq) + 4 Cℓ- (aq) ⇆ [CoCℓ4]2- (aq) + 6 H2O(ℓ)
Rosa
Azul
2. Qual o efeito da variação da concentração das
espécies presentes no equilíbrio? (PARTE II)
Questões pré-laboratoriais
1. O aumento de temperatura num sistema onde ocorre a reação
A + B ⇆ C + D favorece a formação de C e D.
Esta reação será exotérmica ou endotérmica?
2. Se tivermos um sistema reacional em fase líquida, que
procedimentos devemos efetuar no laboratório para:
a) diminuir a sua temperatura?
b) aumentar a sua temperatura?
Procedimento:
1 – Encha parcialmente com água os dois copos de
precipitação maiores.
2 – Coloque um deles numa placa de aquecimento
até obter água quente e sem deixar entrar em
ebulição. No outro coloque algumas pedras de gelo.
3 – Coloque um pouco de solução de Cloreto de
cobalto II hexa-hidratado num tubo de ensaio.
4 – Coloque o tubo de ensaio, alternadamente, no
banho de água quente e no banho de gelo.
5 – Registe as variações de cor da solução.
Questões pós-laboratoriais
1. Dê resposta à questão-problema 1.,
fundamentando a sua resposta.
2. Após uma variação de temperatura, o sistema
chega a um novo estado de equilíbrio. Essa
variação tem alguma influência no valor da
constante de equilíbrio? Justifique.
Influência da concentração num sistema em equilíbrio
Questões pré-laboratoriais
1. Tome conhecimento dos perigos das seguintes substâncias: cloreto de cobalto,
ácido clorídrico concentrado e ácido sulfúrico concentrado.
2. Qual será o efeito sobre o equilíbrio da adição de água? Qual será a cor final da
solução?
3. O ácido clorídrico contém iões Cℓ-. Qual será o efeito sobre o equilíbrio da adição de
ácido clorídrico? Qual será a cor final da solução?
4. Que iões origina o cloreto de sódio quando é dissolvido em água? Qual será o efeito
sobre o equilíbrio quando se adiciona cloreto de sódio? Qual será a cor final da
solução?
5. Os ácidos concentrados são agentes desidratantes. O que significa isso? Qual será o
efeito sobre o equilíbrio da adição de ácido sulfúrico concentrado? Qual será a cor final
da solução?
Influência da concentração-sistema em equilíbrio
Procedimento:
1.
Numere as cavidades da placa
de microanálise da seguinte maneira:
2. Adicione a cada uma das porções 1 ou 2 gotas de solução de cloreto de
cobalto (use sempre o mesmo número de gotas).
3. Em A2, A3 e A4 adicione, com um conta-gotas, 2, 4 e 6 gotas de água
respetivamente.
4. Em B2, B3 e B4 adicione, com um conta-gotas, 1, 2 e 3 gotas de ácido
clorídrico, respetivamente.
5. Em C2, C3 e C4 adicione, com uma micro espátula, 1, 2 e 3 porções de
cloreto de sódio, respetivamente.
6. Agite com um palito de madeira, trocando de palito sempre que muda de
posição.
7. Efetue um registo cuidadoso das cores apresentadas em cada uma das
posições observadas.
Registo de resultados
Alteração
Cor do sistema
Adição de água
A cor Rosa intensifica-se
Adição de ácido sulfúrico concentrado
A cor Azul intensifica-se
Adição de cloreto de sódio
A cor Azul intensifica-se
Questões pós-laboratoriais
1. Interprete os dados obtidos, verificando se concordam
com as previsões efetuadas na secção pré-laboratorial.
2. Para que servem as posições da coluna 1? Por que motivo
nunca lhes foi adicionado outro reagente, além da solução de
cloreto de cobalto?
3. O ácido clorídrico concentrado tem um duplo efeito sobre
o equilíbrio estudado. Comente esta afirmação.