Equilíbrio Químico
As reações químicas podem ocorrer de
várias maneiras, em alguns casos elas
ocorrem de forma completa, ou seja, os
reagentes são consumidos durante o
processo.
Por exemplo: a queima de uma folha de
papel.
Equilíbrio Químico
Em contrapartida, existem as reações
reversíveis, onde os produtos podem se
converter à forma inicial, elas podem ocorrer
em processos químicos e físicos e são
identificados pela seta dupla:
Se for colocado água líquida em um
recipiente fechado vai ter uma reação
reversível através da equação:
Equilíbrio Químico
O sistema entra em equilíbrio quando a
velocidade de vaporização se iguala à
condensação.
A quantidade de espécies participantes não
precisa ser igual em uma reação para esta
atingir o equilíbrio, basta que se mantenham
constantes.
Assim, o equilíbrio químico surge desta
propriedade, a de manter os reagentes
numa constante transformação.
Equilíbrio Químico
No momento do equilíbrio , dificilmente, as
concentrações dos reagentes e produtos são
iguais. Na maioria das vezes a concentração
dos reagentes será maior que a dos produtos
ou vice-versa.
Desse modo, temos três possíveis modos de
representar graficamente as taxas de
desenvolvimento das reações direta e
inversa, relacionando as concentrações dos
reagentes e produtos com o passar do tempo.
Equilíbrio Químico
1ºcaso: Concentrações iguais:
Equilíbrio Químico
2ºcaso: Concentração dos reagentes maior
que a concentração dos produtos:
Equilíbrio Químico
3ºcaso: Concentração dos produtos maior
que a concentração dos reagentes:
Equilíbrio Químico
Aplicação:
A produção da amônia (NH3), a partir do gás
hidrogênio (H2) e do gás nitrogênio (N2) é
exemplo de reação reversível.
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
Equilíbrio Químico
Aplicação:
Equilíbrio Químico
Na situação de equilíbrio a velocidade da
reação direta é igual à da reação inversa
Assim, nesse momento, temos uma
constante, denominada constante de
equilíbrio ( Kc ou Kp ).
A constante de equilíbrio é um valor que
relaciona as concentrações das espécies
reagentes e dos produtos no momento em
que ocorre o equilíbrio.
Equilíbrio Químico
Para a reação genérica a abaixo:
Equilíbrio Químico
Exemplo:
Num frasco são colocados 10 mol de N2O4.
Estabelecido o equilíbrio, nota-se a existência
de 4 mol de NO2 e parte de N2O4.
Reação: N2O4
2 NO2
(início) (equilíbrio)
Proporção: 1 : 2
Equilíbrio Químico
N2O4
2 NO2
início
10 mol
0
proporção
2 mol
4 mol
equilíbrio
8 mol
4 mol
Equilíbrio Químico
N2O4
2 NO2
•Logo as concentrações em mol/L no equilíbrio
são:
N2O4 = 8 mol/L NO2 = 4 mol/L
• Determinamos, assim, a constante de
equilíbrio:
Equilíbrio Químico
N2O4
2 NO2
Kc = (4)2 = 2
(8)
•Quanto maior o valor de Kc , maior será a
ocorrência da reação direta.
•Quanto menor o valor de Kc , maior será a
ocorrência da reação inversa.
•Em equilíbrio heterogêneos, em que existam
sustâncias sólidas, esses não devem ser
representados no valor de Kc .
Equilíbrio Químico
Quociente de equilíbrio (Qc):
É a relação entre as concentrações em
mol/L dos participantes em qualquer
situação, mesmo que o equilíbrio ainda
não seja atingido, sendo expresso da
mesma maneira que a constante de
equilíbrio.
Equilíbrio Químico
Quociente de equilíbrio (Qc):
Qc = 1 sistema está em equilíbrio
Kc
Qc = 1 sistema não está em equilíbrio.
Kc