Deslocamento de equilíbrio (Princípio de Le Chatelier) Em uma reação reversível em equilíbrio: aA(g) + bB(g) cC(g) Uma perturbação externa faz O equlíbrio.

Apresentação em tema: "Deslocamento de equilíbrio (Princípio de Le Chatelier) Em uma reação reversível em equilíbrio: aA(g) + bB(g) cC(g) Uma perturbação externa faz O equlíbrio."— Transcrição da apresentação:

1 Deslocamento de equilíbrio (Princípio de Le Chatelier) Em uma reação reversível em equilíbrio: aA(g) + bB(g) cC(g) Uma perturbação externa faz O equlíbrio se deslocar para minimizar a perturb. Concentração ↑ Concent. (x) ↓ Concent.(x) ↑ Concent.(x) Pressão ↑ Pressão ↓ Pressão ↑ Pressão  ↓ n gasoso  ↓V ↓V  ↑ n gasoso  ↑V ↑V Temperatura ↑ Temperatura p/ absorver energia ↓ Temperatura p/ liberar energia Única que varia Kc Reação endo: ↑T↑T  ↑K↑K Reação exo : ↑T↑T  ↓K↓K  endo  exo

2 1N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g)  H = -22 kcal exo endo 4V 2V 1)

3 2) Dentre os equilíbrios abaixo, quais não podem ser deslocados por variação da pressão total? I) N 2 O 4(g) = 2 NO 2(g) II) 3Fe (s) + 4H 2 O (g) = Fe 3 O 4(s) + 4H 2(g) III) C (s) + H 2 O (g) = CO (g) + H 2(g) IV) CO 2(g) + NO (g) = CO (g) + NO 2(g) V) N 2(g) + O 2(g) = 2NO (g) 1V 2V 4V 1V 2V Há variação volumétrica  Pode ser deslocado Não há variação volumétrica  Não é deslocado Não há variação volumétrica  Não é deslocado Há variação volumétrica  Pode ser deslocado Não há variação volumétrica  Não é deslocado Resp: II, IV e V

4 3) (FUVEST) A reação reversível: CO + H 2 O = CO 2 + H 2 em fase gasosa, admite os seguintes valores para a constante de equilíbrio, K: T /°C 225 425 625 825 995 K 0,007 0,109 0,455 1,08 1,76 Partindo-se de uma mistura equimolar de CO e H 2 O: a) quais os compostos predominantes no equilíbrio, a 225°C? b) em qual das temperaturas mencionadas no enunciado as concentrações dos reagentes e dos produtos, no equilíbrio, são aproximadamente iguais? c) a reação direta é endotérmica ou exotérmica? a) A 225 ºC  K = 0,007 (valor baixo) [CO 2 ].[H 2 ] [CO].[H 2 O] K = No equilíbrio, há mais CO e H 2 O b) Aquela na qual k ≈ 1, ou seja,825 ºC c) Como ↑T  ↑K, conclui-se que a reação direta é favorecida pelo aquecimento,ou seja, a reação direta é endotérmica.

5 4) a) Aquecimento:Fica azul Resfriamento:Fica rosa Dados experimentais: Equil. deslocado endo exo Como no aquecimento, o equilíbrio foi deslocado para direita (ficou azul) conclui-se que este sentido é o endo. b) Terá menor Kc, o experimento em que predominar o reagente, ou seja, o experimento que o frasco ficar rosado (experimento C).

6 5) I Sistema fechado: Há aumento da Pressão O equilíbrio se desloca p/ esquerda. (FUVEST) A equação representativa da reação de decomposição térmica do bicarbonato de sódio é: 2NaHCO 3(s) = Na 2 CO 3(s) + CO 2(g) + H 2 O (g) Considere as seguintes condições: I. Sistema fechadoII. Sistema aberto III. Presença adicional de CO 2 IV. Remoção de água a) Quais das condições acima favorecem a reação? b) Qual a expressão do Kp do equilíbrio (no sistema fechado)? 0 V 2 V II Sistema aberto: O equilíbrio se desloca p/ direita. Ocorre liberação de gás. a) III: O equilíbrio se desloca p/ esquerda. Aumenta a concentração de CO 2(g) IV: O equilíbrio se desloca p/ direita: Diminui a concentração de H 2 O (g) Não favorece a reação direta Favorece a reação direta Favorece a reação direta Não favorece a reação direta Kp =P CO 2. PH2OPH2O

7 Para entrar em equilíbrio, a razão irá aumentar com o tempo, ou seja, a reação ocorrerá para direita com o iodo saindo da água e indo para o CCl 4. FUVEST 2011

8 (Unifesp) O monóxido de nitrogênio é um dos poluentes atmosféricos lançados no ar pelos veículos com motores mal regulados. No cilindro de um motor de explosão interna de alta compressão, a temperatura durante a combustão do combustível com excesso de ar é da ordem de 2400 K e os gases de descarga estão ao redor de 1200 K. O gráfico representa a variação da constante de equilíbrio (escala logarítmica) em função da temperatura, para a reação de formação do NO, dada por 1/2 N 2(g) + 1/2 O 2(g) = NO (g) Considere as seguintes afirmações: I. Um catalisador adequado deslocará o equilíbrio da reação no sentido da conversão do NO em N 2 e O 2. II. O aumento da pressão favorece a formação do NO. III. A 2400 K há maior quantidade de NO do que a 1200 K. IV. A reação de formação do NO é endotérmica. São corretas as afirmações contidas somente em a) I, II e III. b) II, III e IV. c) I e III. d) II e IV. e) III e IV. ↑T↑T  ↑K ↑K  Reação endo 1V I-(F) II-(F) III-(V) IV-(V) Resp. E

9 (Fuvest) Considere os equilíbrios a seguir (tabela 1) e o efeito térmico da reação da esquerda para a direita, bem como a espécie predominante nos equilíbrios A e B, à temperatura de 175°C. O equilíbrio A foi estabelecido misturando-se, inicialmente, quantidades estequiométricas de N 2(g) e H 2(g). Os equilíbrios B e C foram estabelecidos a partir de, respectivamente, N 2 O 4 e MgCO 3 puros. A tabela 2 traz os valores numéricos das constantes desses três equilíbrios, em função da temperatura, não necessariamente na mesma ordem em que os equilíbrios foram apresentados. As constantes referem-se a pressões parciais em atm.Logo, as constantes K 1, K 2 e K 3 devem corresponder, a a) K 1 -B; K 2 -C; K 3 -A.b) K 1 -A; K 2 -C; K 3 -B.c) K 1 -C; K 2 -B; K 3 -A. d) K 1 -B; K 2 -A; K 3 -C.e) K 1 -C; K 2 -A; K 3 -B. Equilíbrio A: Reação exo. ↑T↑T  ↓K  K3K3 Equilíbrio B: Predomina NO 2 Kc = [NO 2 ] 2 [N 2 O 4 ]  K > 1 (175ºC) K1K1 K 1 :B, K 3 :A,K 2 :C Resp: A

10 (Fuvest 2009) A reforma do gás natural com vapor de água é um processo industrial de produção de hidrogênio, em que também se gera monóxido de carbono. O hidrogênio, por sua vez, pode ser usado na síntese de amônia, na qual reage com nitrogênio. Tanto a reforma do gás natural quanto a síntese da amônia são reações de equilíbrio. Na figura, são dados os valores das constantes desses equilíbrios em função dos valores da temperatura. A curva de K1 refere-se à reforma do gás natural e a de K2, à síntese da amônia. As constantes de equilíbrio estão expressas em termos de pressões parciais, em atm. a)Escreva a equação química balanceada que representa a reforma do principal componente do gás natural com vapor de água. b) Considere um experimento a 450°C, em que as pressões parciais de hidrogênio, monóxido de carbono, metano e água são, respectivamente, 0,30; 0,40; 1,00 e 9,00 atm. Nessas condições, o sistema está em equilíbrio químico? Justifique sua resposta por meio de cálculos e análise da figura. c) A figura permite concluir que uma das reações é exotérmica e a outra, endotérmica. Qual é a reação exotérmica? Justifique sua resposta.

11 CH 4(g) + H 2 O (v) H 2(g) +CO (g) a) b) No experimento: P H2 = 0,3 atm ; P CO = 0,4 atm ; P CH4 = 1 atm e P H2O = 9 atm K p = 3 (P H2 ) 3. P CO P CH4. P H2O = 1,2.10 -3 atm 2 Pelo gráfico, a 450 ºC: Q p = (P H2 ) 3. P CO P CH4. P H2O = (0,3) 3. 0,4 1. 9 = =1,2.10 -3 atm 2 Ou seja, a mistura dada está em equilíbrio químico. c) Para uma reação exotérmica, o aquecimento diminui a constante de equilíbrio. Sendo assim, a reação que possui K 2 (síntese da amônia) será a reação exotérmica. Kp = 1,2.10 -3