QUÍMICA GERAL
UNIDADE 8 – EQUILÍBRIO QUÍMICO
Prof. Cristian Berto da Silveira
Química Geral
UNIDADE 8 – EQUILÍBRIO QUÍMICO
Reação Química: É o processo de mudança ou conversão de uma ou mais
substâncias em outras.
Quando uma reação química atinge o equilíbrio?
Uma reação química atinge o equilíbrio quando as velocidades de consumo dos
reagentes e aparecimento dos produtos são iguais.
A + B
C + D
Reação Direta
A + B
C + D
Reação Inversa
Química Geral
As reações inversas são chamadas de reações reversíveis. Toda reação reversível
tende ao equilíbrio químico.
Velocidade = distância (m) / tempo (s)
Para as reação química temos:
V1 (A) = - [A] / t (s)
V2 (B) = - [B] / t (s)
Desaparecimento dos Reagentes
V3 (C) = [C] / t (s)
V4 (D) = [D] / t (s)
Aparecimento dos Produtos
No equilíbrio químico a velocidade de desaparecimento dos
reagente é igual a velocidade de aparecimento dos produtos.
A velocidade da reação direta é dada: V1 = k1 [A] . [B]
A velocidade da reação inversa é dada: V2 = k2 [C] . [D]
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Para uma Reação Global temos que:
aA + bB
V1
cC + dD
V2
V1 = V2
K1. [A].[B] = K2. [C].[D]
K1 = [C].[D]
K2
[A].[B]
K1 = Kc (Constante de Equilíbrio)
K2
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Constante de Equilíbrio (Kc) = Multiplicação das concentrações dos produtos
dividido pela concentração dos reagentes, elevado nos seus respectivos coeficientes
estequiométricos.
aA + bB
V1
cC + dD
V2
[C]c [D]d
Kc =
[A]a [B]b
Quando a Constante de Equilíbrio (Kc) for elevada, o equilíbrio químico estará
deslocada para os produtos.
Quando a Constante de Equilíbrio (Kc) for baixa, o equilíbrio químico estará
deslocada para os reagentes.
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Para algumas reações químicas o excesso de reagentes, após ser atingido o
equilíbrio químico, são tão pequenos que considera-se como reações
completas.
Exemplo 1: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo:
H2(g) + Cl2(g)
2HCl(g)
[HCl]2
Kc =
[H2].[Cl2]
Exemplo 2: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo:
H2(g) + I2(g)
2HI(g)
[HI]2
Kc =
[H2].[I2]
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Ex. 1: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo:
N2(g) + H2(g)
NH3(g)
Sabendo que:
H2 = 0,324 mol.L-1; N2 = 0,305 mol.L-1; NH3 = 0,796 mol.L-1
N2(g) + 3H2(g)
Kc =
2NH3(g)
[NH3]2
[H2]3 .[N2]
[0,796]2
Kc =
[0,324]3
.[0,305]
Kc = 61,60
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Ex. 2: Suponha que em uma mistura em equilíbrio entre H2, Cl2, para formar HCl as
concentrações de H2 e Cl2 sejam 1.10-11 mol.L-1 e 2.10-10, respectivamente.
Determine a concentração molar de HCl sabendo que Kc = 4,8.1018.
H2(g) + Cl2(g)
2HCl(g)
[HCl]2
Kc =
[HCl] =
Kc [H2].[Cl2]
[H2].[Cl2]
[HCl] = 0,089 mol.L-1
Quais são os parâmetros que interferem no equilíbrio de uma
reação química?
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Princípio de Le Châtelier
Quando uma perturbação exterior é aplicada a um sistema em equilíbrio, o sistema
tende a se ajustar para alcançar um novo equilíbrio.
* Influência da Adição e Remoção de Reagentes no Equilíbrio Químico:
H2(g) + Cl2(g)
2HCl(g)
[HCl]2
Kc =
[H2].[Cl2]
O que acontece com o equilíbrio da reação se:
- Adicionar o mais HCl: Desloca o equilíbrio para reagente;
- Remover H2: Desloca o equilíbrio para reagente;
- Remover HCl: Desloca o equilíbrio para o produto;
- Adicionar o mais Cl2: Desloca o equilíbrio para o produto;
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- Quando um reagente é adicionado a uma mistura em equilíbrio a reação tende a se
deslocar no sentido de formação do produto;
- Quando um reagente é removido de uma mistura em equilíbrio a reação tende a se
deslocar no sentido de formação do reagente;
- Quando um produto é adicionado a uma mistura em equilíbrio a reação tende a se
deslocar no sentido de formação do reagente;
- Quando um produto é removido de uma mistura em equilíbrio a reação tende a se
deslocar no sentido de formação do produto;
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* Influência da Pressão no Equilíbrio Químico:
H2O (g) + CH4(g)
CO(g) + 3H2(g)
O que acontece com o equilíbrio da reação se:
- Aumentarmos a pressão do sistema? O equilíbrio de desloca para o lado dos
reagentes.
- Diminuirmos a pressão do sistema?
O equilíbrio de desloca para o lado dos
produtos.
- Quando aumentamos a pressão a reação se desloca para o lado com o menor
número de moléculas;
- Quando diminuirmos a pressão a reação se desloca para o lado com o maior
número de moléculas;
- Quando o número de moléculas do reagente for igual ao número de moléculas do
produto a pressão não interfere no equilíbrio químico da reação;
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* Influência da Temperatura no Equilíbrio Químico:
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) ΔH = - 92,2 kJ
A reação de formação da amônia, a partir de seus elementos, é uma reação
exotérmica.
As reações exotérmicas são aquelas que liberam calor.
O valor do ΔH é negativo.
As reações endotérmicas são aquelas que absorvem calor.
O valor do ΔH é positivo.
Para reação acima, que é uma reação exotérmica, ou seja, libera calor, com o
aumento da temperatura a reação desloca o equilíbrio para o sentido dos reagentes;
Para as reação exotérmica, com a diminuição da temperatura, o equilíbrio da reação
se desloca para o sentido de formação dos produtos;
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Para as reações endotérmicas, que são as que absorvem calor, com o aumento da
temperatura deslocam o equilíbrio da para o sentido dos produtos;
Para as reações endotérmicas com a diminuição da temperatura deslocam o
equilíbrio da reação para o sentido de formação dos reagentes;
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