aula 11 equilíbrio químico e temperatura

Aula 11

Equilíbrio Químico e Temperatura

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Departamento Acadêmico de Química e Biologia

Dr. Tiago P. Camargo

Equilíbrio Químico

2( ) 2( ) 2 ( )2 2g g gN O N O⎯⎯→+ ⎯⎯

Exemplo 10.7 - Atkins

Sob certas condições o oxigênio reage com nitrogênio para gerar o óxido de dinittrogênio (N2O). Imagine que uma mistura de 0,482 mol de N2 e 0,933 mol de O2 é colocada em um balão de 10,0 L a uma temperatura de 800 K, sabendo-se que K = 3,2 x10-28 para a reação nesta temperatura.

Calcule a composição dos gases no equilíbrio...?

j jp V n RT= Constante R = 8,314x10-2 L.bar.K-1.mol-1

N2 O2 N2O

Etapa 1. Antes do equilíbrio

Etapa 2. Mudanças na pressão -2x -x +2x

Etapa 3. Pressão parcial final


Em função do valor pequeno de K, já era esperado um valor pequeno de x ...


Princípio de Le Chatelier: Quando uma perturbação exterior é aplicada a um sistema em equilíbrio dinâmico, ele tende a se ajustar para reduzir ao mínimo o efeito da perturbação.

aA bB cC dD⎯⎯→+ +⎯⎯

c d

a b

C DK

A B=

Adição de reagentes → Equilíbrio deslocado para os produtos

Remoção de produtos → Equilíbrio desloca para os reagentes



Suponha que colocamos 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL e que a amostra atingiu o equilíbrio com os produtos de decomposição a 250oC com K = 78,3 para a reação:

5( ) 3( ) 2( )g g gPCl PCl Cl⎯⎯→ +⎯⎯

Adicione 0,010 mol de Cl2 ao balão até que o sistema atinja novamente o equilíbrio

PCl5 PCl3 Cl2

Etapa 1. Antes do equilíbrio

Etapa 2. Mudanças na pressão -x +x +x



Equilíbrio QuímicoSuponha que colocamos 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL e que a amostra atingiu o equilíbrio com os produtos de decomposição a 250oC com K = 78,3 para a reação:



Suponha que colocamos 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL e que a amostra atingiu o equilíbrio com os produtos de decomposição a 250oC com K = 78,3 para a reação:

5( ) 3( ) 2( )g g gPCl PCl Cl⎯⎯→ +⎯⎯

Adicione 0,010 mol de Cl2 ao balão até que o sistema atinja novamente o equilíbrio

PCl5 PCl3 Cl2

Etapa 1. Antes do equilíbrio 0,02 1,28 1,28

Etapa 2. Mudanças na pressão -x +x +x



Equilíbrio QuímicoSuponha que colocamos 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL e que a amostra atingiu o equilíbrio com os produtos de decomposição a 250oC com K = 78,3 para a reação:


Temperatura e Equilíbrio – Como a temperatura pode afetar um sistema em equilíbrio..?

( )aA bB cC dD energia exotérmica⎯⎯→+ + +⎯⎯

( )aA bB energia cC dD endotérmica⎯⎯→+ + +⎯⎯

Reação que libera energia...

Reação que absorve energia...


Temperatura e Equilíbrio – Como a temperatura pode afetar um sistema em equilíbrio..?

Uma das etapas da síntese industrial do ácido sulfúrico é a preparação do trióxido de enxofre pela reação

entre o SO2 e O2 na presença de um catalisador de Vanádio. Prediga como o equilíbrio desta reação pode

ser afetado pela elevação da temperatura.


Deslocamento do equilíbrio com a temperatura (a) a 100oC – frasco castanho pela alta concentração de NO2 (b) a 0oC – o equilíbrio é deslocado para formação de N2O4 - Incolor

2 4( ) 2( )g gN O NO⎯⎯→⎯⎯


O efeito da temperatura na composição do equilíbrio é uma consequência da dependência de K com a temperatura.


Predição do valor da constante de equilíbrio em diferentes temperaturas..

A constante de equilíbrio K da síntese da amônia é 6,8x105 em 298 K. Prediga seu valor a 400 K. Dados: ΔHr = -92,22 kJ.mol-1 e R = 8,314 J.K-1.mol-1 .


Catalisadores..

Mudam caminho da reação de modo a aumentar a velocidade da reação. Porém o equilíbrio dinâmico não é afetado, ou seja a reação é acelerada nos dois sentidos.


A 1565 K, as const. De equilíbrio para (1) e (2) são: 1,6 x 10-11 e 1,3 x 10-10 respectivamente. (a) Qual a const. de equilíbrio de (3) nesta mesma temperatura? (b) Qual a variação da Energia livre de Gibbs para esta reação?

aula 11 equilíbrio químico e temperatura

Documents