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
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Iniciando o processo
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V1 é máxima
V2 é nula
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V1 é decrescente
V2 é crescente
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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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