EQUILÍBRIO QUÍMICO MOLECULAR

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1 EQUILÍBRIO QUÍMICO MOLECULAR Profº Enéas Torricelli 1

2 Equilíbrio químico é uma reação reversível na qual a velocidade da reação direta é igual à da reação inversa e, conseqüentemente, as concentrações de todas as substâncias participantes permanecem constantes. Profº Enéas Torricelli 2

3 Equilíbrio homogêneo: Todos os participantes encontram-se em uma mesma fase. Exemplo: N 2 O 4 2NO(g) Todos os participantes estão na fase gasosa. Profº Enéas Torricelli 3

4 Equilíbrio heterogêneo: Os participantes estão em mais de uma fase. Exemplo: C(s) + CO 2 (g) 2CO(g) Neste exemplo encontramos uma fase sólida e uma gasosa. CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Neste caso temos duas fases sólidas e uma gasosa. Profº Enéas Torricelli 4

5 Em qualquer caso, a reação inicial tem velocidade máxima, a qual vai diminuindo com o tempo. A reação contrária surge, então, com velocidade inicial nula, a qual vai aumentando até se IGUALAR à outra, isto é, atinge-se o equilíbrio químico. Importante! As reações inversas continuam a ocorrer e com a mesma velocidade, resultando em uma situação estática, pois as concentrações dos participantes não mudam. Profº Enéas Torricelli 5

6 Graficamente temos: Profº Enéas Torricelli 6

7 Constantes do equilíbrio Exemplo: aa + bb cc + dd [C] c. [D] d (Produtos) Kc = [A] a. [B] b (Reagentes) Em termos de concentração Unidade: mol/l Importante! No kc não entra sólido. Profº Enéas Torricelli 7

8 Exemplo: aa + bb cc + dd (C) c. (D) d (Produtos) Kp = (A) a. (B) b (Reagentes) Em termos de pressão Unidade: atm Importante! No kp só entra gás. Profº Enéas Torricelli 8

9 Importante! Kc não varia com a concentração nem com a pressão, mas varia com a temperatura. Quanto maior o Kc, maiores são as concentrações dos produtos em relação às dos reagentes, no equilíbrio. Quanto menor o Kc, menores são as concentrações dos produtos em relação às dos reagentes, no equilíbrio. Profº Enéas Torricelli 9

10 Fatores que alteram o equilíbrio de uma reação Temperatura Pressão Concentração Profº Enéas Torricelli 10

11 Concentração O aumento da concentração de um participante o equilíbrio se desloca na direção do seu consumo, isto é, para o lado oposto do que foi adicionado. Profº Enéas Torricelli 11

12 Pressão O aumento da pressão desloca para o lado de menor volume gasoso. A diminuição da pressão desloca para o lado de maior volume gasoso. Profº Enéas Torricelli 12

13 Temperatura O aumento da temperatura desloca no sentido endotérmico. A diminuição da temperatura desloca no sentido exotérmico. Profº Enéas Torricelli 13

14 Catalisador Não desloca o equilíbrio, apenas faz com que cheguemos mais rapidamente a ele. Profº Enéas Torricelli 14

15 É um caso particular de equilíbrio químico em que constamos a presença de íons. Exemplo: HCN H + + CN - NH 4 OH NH OH - Equilíbrio Iônico A constante de equilíbrio para os equilíbrios representados acima é chamada de constante de ionização. Profº Enéas Torricelli 15

16 Quando for um ácido, a constante também será chamada de constante de dissociação ácida, representada por K a, e, quando for uma base, será chamada constante de basicidade, representada por K b. Portanto,para os equilíbrios representados acima, podemos escrever: K a = [H + ]. [CN - ] K b = [NH 4+ ]. [OH - ] [HCN] [NH 4 OH] Profº Enéas Torricelli 16

17 O grau de ionização ou grau de dissociação iônica, para as reações acima representadas, pode ser definido dessa forma: α = quantidade de mols ionizados quantidade de mols inicial A constante de ionização e o grau de ionização são associados à força ácida.quanto maior for o valor da constante de ionização ou o grau de ionização de um ácido, maior será a força desse ácido e vice-versa. Profº Enéas Torricelli 17

18 LEI DE DILUIÇÃO DE OSTAWALD É uma expressão matemática que relaciona a constante de ionização (K i ) com o grau de ionização (α) e a concentração molar (M) de uma solução de ácido ou base. α = ioniza início α = ioniza M Ioniza = M. α K a = M. α 2 K i = M. α 2 1-α Profº Enéas Torricelli 18

19 ph e poh É uma maneira prática de indicar a acidez ou a basicidade de uma solução. Usando logaritmos, Sorensen estabeleceu o potencial hidrogeniônico (ph) e o potencial hidroxiliônico (poh). Profº Enéas Torricelli 19

20 Profº Enéas Torricelli 20

21 Profº Enéas Torricelli 21

22 Produto Iônico da água Profº Enéas Torricelli 22

23 Essa constante é chamada de produto iônico da água e é simbolizado por Kw ( o índice w vem da palavra water). Kw = [H + ]. [OH - ] O valor de Kw foi determinado experimentalmente e a 25ºC apresenta o valor de 1, A equação fica assim representada : [H + ]. [OH - ] = 1, a 25º C A analisando a equação acima, podemos dize que quanto maior a concentração de H +, menor a concentração de OH - e vice-versa. Profº Enéas Torricelli 23

24 Meio Neutro Profº Enéas Torricelli 24

25 Meio Ácido [H + ] > 10-7 [OH - ] < 10-7 ph < 7 poh > 7 Profº Enéas Torricelli 25

26 Meio Básico [H + ] < 10-7 [OH - ] > 10-7 ph > 7 poh < 7 Profº Enéas Torricelli 26

27 Profº Enéas Torricelli 27

28 Profº Enéas Torricelli 28

29 Profº Enéas Torricelli 29

30 Profº Enéas Torricelli 30

31 Profº Enéas Torricelli 31

32 Profº Enéas Torricelli 32

33 Fenolftaleína Profº Enéas Torricelli 33

34 Produto de solubilidade Produto de solubilidade é a constante de equilíbrio de uma solução de um eletrólito pouco solúvel. Profº Enéas Torricelli 34

35 Exemplo: CaCO 3 Ca 2+ + CO 3 2 Profº Enéas Torricelli 35

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