Equilíbrio químico! Física e Química-A Escola Secundária Dr. Francisco Fernandes Lopes.

Apresentação em tema: "Equilíbrio químico! Física e Química-A Escola Secundária Dr. Francisco Fernandes Lopes."— Transcrição da apresentação:

1 Equilíbrio químico! Física e Química-A Escola Secundária Dr. Francisco Fernandes Lopes

2 Primeiro, uma metáfora: Dois pisos de um centro comercial Estão ligados por escadas rolantes que sobem e descem Piso 1 tem 7 pessoas, Piso 2 tem 12 pessoas. Estão sempre 2 pessoas em cada escada

3 Piso 2: 7 pessoas Piso 1: 12 pessoas

4 Piso 2: 7 pessoas Piso 1: 12 pessoas 2 pessoas na escada que sobe 2 pessoas na escada que desce

5 Questão 1: se estão sempre duas pessoas em cada escada em qualquer momento, será que a quantidade de pessoas em cada piso altera-se? Piso 2: 7 pessoas Piso 1: 12 pessoas 2 pessoas na escada que sobe 2 pessoas na escada que desce

6 Floor 2: 7 people Floor 1: 12 people 2 people on the up escalator 2 people on down escalator Q2: : se estão sempre duas pessoas em cada escada em qualquer momento, será que as pessoas específicas que ocupam cada piso, vão mudar?

7 De volta à QUÍMICA!

8 A dupla seta indica-nos que esta reação pode decorrer nos dois sentidos: N 2 + 3H 2 2NH 3

9 1) Reagentes reagem para formar produtos, N 2 + 3H 2 2NH 3 (reação no sentido‘ direto ’)

10 1) Reagentes reagem para formar produtos, N 2 + 3H 2 2NH 3 Enquanto simultaneamente, N 2 + 3H 2 2NH 3 (reação ‘ direta ’) 2) Produtos reagem formando reagentes N 2 + 3H 2 2NH 3 (reação ‘ inversa ’)

11 N 2 + 3H 2 2NH 3 Num sistema fechado, onde não se pode adicionar ou remover reagentes e/ou produtos, e/ou energia, a reação reversivel atingirá um estado de equilíbrio

12 N 2 + 3H 2 2NH 3 No equilíbrio, a velocidade da reação direta iguala-se à velocidade da reação inversa, e assim, tal como na metáfora, em ambos os lados, reagentes e produtos, as suas quantidades manter-se-ão constantes, apesar das reações continuarem.

13 N 2 + 3H 2 2NH 3 No entanto (tal como na metáfora), no estado de equilíbrio a quantidade de reagentes e de produtos, normalmente, NÃO são iguais, apenas permanecem inalteradas.

14 N 2 + 3H 2 2NH 3

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23 inverso direto

24 inverso direto

25 inverso direto

26 inverso direto

27 inverso direto

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30 inverso direto

31 inverso direto

32 inverso direto

33 inverso direto

34 inverso direto

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36 etc! As reações continuam e continuam em ambos os sentidos. inverso direto

37 A variação das concentrações dos reagentes e dos produtos podem ser colocadas num gráfico de conc. em função do tempo; O gráfico indica-nos quando o estado de equilíbrio foi atingido. concentração tempo

38 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo Sendo M= mol.dm -3

39 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

40 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

41 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

42 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

43 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

44 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

45 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

46 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

47 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

48 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

49 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

50 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

51 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

52 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

53 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

54 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo

55 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo [N2][N2] [H2][H2] [ NH 3 ]

56 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo Q3: em que instante estabeleceu-se um estado de equilíbrio? [N2][N2] [H2][H2] [ NH 3 ]

57 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo Q4: que informação retiras do gráfico acerca da concentração após se atingir o equilíbrio químico? [N2][N2] [H2][H2] [ NH 3 ]

58 Para N 2 + 3H 2 2NH 3, as condições iniciais são as seguintes: N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M concentração tempo [N2][N2] [H2][H2] [ NH 3 ] Q5: como será o gráfico da velocidade vs tempo para a nossa reação?

59 velocidade tempo Q5: como será o gráfico da velocidade vs tempo para a nossa reação? N 2 + 3H 2 2NH 3 N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M Para e tendo inicialmente

60 velocidade tempo N 2 + 3H 2 2NH 3 N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M Para e tendo inicialmente

61 velocidade tempo N 2 + 3H 2 2NH 3 N 2 = 1 M, H 2 = 1 M, and NH 3 = 0 M Q6: em que instante estabeleceu-se um estado de equilíbrio? direto inverso

62 velocidade tempo Q7: de que forma estão os dois gráficos relacionados? concentração tempo N2N2 H2H2 NH 3 direto inverso

63 velocidade tempo Q8: será que qualquer um dos dois gráficos nos indica se K eq >1 ou K eq <1? concentração tempo N2N2 H2H2 NH 3 direto inverso