equilíbrio químico prof. dr. leonardo fernandes fraceto
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Equilíbrio Químico
Prof. Dr. Leonardo Fernandes Fraceto
Histórico
• Fritz Haber (Nobel de Química em 1918)
Síntese da Amônia
)(3)(2)(2 23 ggg NHHN
Início do século XX- Interesse Agropecuário – fixação de nitrogênio- Bélico – I Guerra Mundial
Equilíbrio da Síntese de Amônia
)(3)(2)(2 23 ggg NHHN
Definição de Equilíbrio Químico• Processo dinâmico no qual a velocidade da reação direta (v1) é igual
a velocidade da reação inversa (v2)
v1
v2mA(g) nB(g)
(v1= v2)
Equilíbrio Químico
Tipos de Equilíbrio Químico
)(2)(42 2 gg NOON
Equilíbrio
Homogêneo
Heterogêneo
Constante de Equilíbrio
v1
v2mA(g) nB(g)
mA
nB
p PPK)()(
Pode ser expressa em termos de Pressão (gases) ou Concentração Molar
m
n
c ABK][][
Relação entre Kp e Kc (deduzida a partir da Lei dos Gases Ideais)
ncP RTKK )(
reagentesprodutos nnn
Equilíbrio Homogêneo
Equilíbrio Químico Heterogêneo• Para qualquer líquido e sólido puros, bem como
solventes, a razão da quantidade de substância para o volume da substância é constante, ou seja, NÃO PARTICIPA DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DO SISTEMA
][]].[[ 22
HClCOCaClKc )(
2COP PK
Analisando o valor de K
v1
mA(g) nB(g)m
n
ABK][][
1][][
m
n
ABK
v2
1][][
m
n
ABK1
][][
m
n
ABK
Equilíbrio atingido em direção aos
produtos
Equilíbrio atingido em direção aos
reagentes
Concentração de produtos e
reagentes são iguais
Analisando o valor de K
Equílibrio Químico
Princípio de Le Châtelier
“Se um sistema em equilíbrio é perturbado por uma variação na temperatura, pressão ou concentração de um dos componentes, o sistema deslocará sua posição de equilíbrio de tal forma a neutralizar o efeito do distúrbio”
Análise do Princípio de Le Chatêlier
)(3)(2)(2 23 ggg NHHN
322
23
]].[[][HN
NHK
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
• Concentração• Temperatura• Pressão
Efeito da Concentração
Galo do Tempo
)(22)(2)(2 5.5 sls OHCoClOHCoCl Azul Vermelho
[H2O] Desloca equilíbrio para Direita - VERMELHO
[H2O] Desloca equilíbrio para Esquerda - AZUL
Efeito da Temperatura no Equilíbrio• Aumento da T favorece processos Endotérmicos• Diminuição da T favorece processos Exotérmicos
incolor marron
Aumento da T
Diminuição da T
Efeito da Temperatura no Equilíbrio
Exemplo
Porque Recifes de Coral só ocorrem em Mares quentes?
)(2)(22)()()()(3
)(3)()(2)(2
2 glaqaqcorals
aqaqgl
COOHCaHCaCO
energiaHCOHCOOH
Exotérmico H<0
Exemplo
Porque refrigerante Quente libera mais gás que o Frio?
Temperatura Desloca equilíbrio para esquerda
Exotérmico H<0
Efeito da Pressão
PressãoPressão
VolumeVolume
1 Volume gasoso 0 Volume gasoso
Chuva Ácida
Poluição e Chuva ácida
• Chuva ácida– Aumento de queima de combustíveis fósseis (C e S)– Aumento de queimadas e desmatamento
Aumento na emissão de gases aumento na pressão equilíbrio desloca para direita
Efeito de Catalisador
Equilíbrio Ácido-Base
Equilíbrio Ácido-Base
Equilíbrio Ácido-Base
Auto-ionização da água
Escala de pH
Indicadores ácido-base
Ácidos e bases fortes
Ácidos fracos
Ácidos polipróticos
Ácidos polipróticos
Bases fracas
Relação entre Ka e Kb
Equilíbrios de solubilidade
Equilíbrios de solubilidade
Exercício
Exercício
Exercício