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segunda-feira, 17 de setembro de 2012

Aula ( Equilíbrio Químico) - Professor: Carlúcio Bicudo


                                  Equilíbrio Químico

               É uma reação reversível na qual a velocidade da reação direta é igual à da reação inversa e, consequentemente, as concentrações de todas as substâncias participantes permanecem constante.
Obs: Pensou em Equilíbrio Químico precisamos de uma equação reversível.
   
1-  Reações irreversíveis e reversíveis:

 A) Reações irreversíveis: são as que ocorrem apenas num sentido, o da formação dos produtos.

        CaCO3 -----Δ---->  CaO    +  CO2

B) Reações Reversíveis : são as que ocorrem nos dois sentidos, pois, à medida que os produtos se formam, estes tendem a reagir produzindo os reagentes.

        N2(g)  +  3H2(g)   ---------->   2NH3(g)
                                 <--------
     Dizemos que uma reação reversível atinge um equilíbrio químico quando a velocidade da reação direta e a velocidade da reação inversa se igualam. É importante notar que toda reação reversível fatalmente irá chegar a um equilíbrio, embora isso possa demorar um tempo maior ou menor. De fato, vamos considerar a equação genérica:

                                            A  + B    ---------------->   C    +    D
                                                           <--------------

       Visto que as substâncias A e B vão reagindo gradativamente, também as suas concentrações, aos poucos, vão diminuindo. Concomitantemente vão se formando as substâncias C e D e, por isso, suas concentrações vão aumentando.

      Portanto:
               Instante Inicial
           Iniciando o processo
        V1  é máxima
        V2  é nula
    V1 é decrescente
    V2 é crescente

      




        Fazendo-se uma representação gráfica, tem-se:

                         
       
                  
          Você pode observar que no gráfico, haverá um instante t, em que as duas velocidades das reações contrárias se tornaram iguais e, a partir desse instante, toda a transformação ponderal no sentido 1 e perfeitamente compensada por uma transformação igual no sentido 2.

2 – Constante de Equilíbrio (Kc)

        Considere a reação reversível genérica abaixo, onde as letras minúsculas correspondem aos coeficientes da reação balanceada e as letras maiúsculas são os reagentes e os produtos são todos gasosos:






         Aplicando a Lei de Guldberg-Waage, tem-se:
 V1(direta) = K1  [A]a. [B]b                                         [     ]  = concentração de mol/L
 V2 (inversa)  K2  [C]c. [D]d 
            Como a condição de equilíbrio é V1 = V2 , pode-se escrever:
              K1 [ A]a . [B]b  =  K2 [ C]c . [D]d   

          K1  = [C]c [D]d                    Obs: A relação K1 é representado por Kc.
          K2     [A]a [B]b                                              K2

   Então:

      Kc =  [C]c. [D]d  ßConcentração dos produtos elevados aos coeficientes da equação balanceada.
               [A]a. [B]b ßConcentrações dos reagentes elevadas ao coeficientes da equação balanceada.

     Exemplos:

        Dados os sistemas em equilíbrio, escrever a fórmula da constante de equilíbrio.

                  N2 +  H2    --->   NH3
                               <---   
           Resolução:  Acertando os coeficientes, tem-se:

         N2 + 3H2  ---->  2NH3         ======  Kc =  [NH3]2  
                         <----                                               [N2] [H2]3

  
Onde:
KC = constante de equilíbrio em função das concentrações
P = concentração dos produtos
p = coeficiente estequiométrico dos produtos
R = concentraçãos dos reagentes
r = coeficiente estequiométrico dos reagentes
Dica: a constante de equilíbrio é adimensional, ou seja, não tem unidade.
    

Observação: Outros exercícios em sala de aula.

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