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Prof. Cristian Berto da Silveira QUÍMICA GERAL UNIDADE 8 – EQUILÍBRIO QUÍMICO.

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1 Prof. Cristian Berto da Silveira QUÍMICA GERAL UNIDADE 8 – EQUILÍBRIO QUÍMICO

2 Química Geral Quando uma reação química atinge o equilíbrio? Uma reação química atinge o equilíbrio quando as velocidades de consumo dos reagentes e aparecimento dos produtos são iguais. UNIDADE 8 – EQUILÍBRIO QUÍMICO A + B C + D Reação Direta Reação Química: É o processo de mudança ou conversão de uma ou mais substâncias em outras. A + B C + D Reação Inversa

3 Química Geral Velocidade = distância (m) / tempo (s) Para as reação química temos: As reações inversas são chamadas de reações reversíveis. Toda reação reversível tende ao equilíbrio químico. V1 (A) = - [A] / t (s) V2 (B) = - [B] / t (s) Desaparecimento dos Reagentes V3 (C) = [C] / t (s)V4 (D) = [D] / t (s) Aparecimento dos Produtos No equilíbrio químico a velocidade de desaparecimento dos reagente é igual a velocidade de aparecimento dos produtos. A velocidade da reação direta é dada: V1 = k1 [A]. [B] A velocidade da reação inversa é dada: V2 = k2 [C]. [D]

4 Química Geral Para uma Reação Global temos que: aA + bB cC + dD V1 V2 V1 = V2 K1. [A].[B] = K2. [C].[D] K1 [C].[D] K2 [A].[B] = K1 = Kc (Constante de Equilíbrio) K2

5 Química Geral Constante de Equilíbrio (Kc) = Multiplicação das concentrações dos produtos dividido pela concentração dos reagentes, elevado nos seus respectivos coeficientes estequiométricos. aA + bB cC + dD V1 V2 [C] c [D] d [A] a [B] b Kc = Quando a Constante de Equilíbrio (Kc) for elevada, o equilíbrio químico estará deslocada para os produtos. Quando a Constante de Equilíbrio (Kc) for baixa, o equilíbrio químico estará deslocada para os reagentes.

6 Química Geral H 2(g) + I 2(g) 2HI (g) Exemplo 2: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo: [HI] 2 [H 2 ].[I 2 ] Kc = H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) Exemplo 1: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo: [HCl] 2 [H 2 ].[Cl 2 ] Kc = Para algumas reações químicas o excesso de reagentes, após ser atingido o equilíbrio químico, são tão pequenos que considera-se como reações completas.

7 Química Geral N 2(g) + H 2(g) NH 3(g) Ex. 1: Determine a constante de equilíbrio para a reação abaixo: N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) Sabendo que: H 2 = 0,324 mol.L -1 ; N 2 = 0,305 mol.L -1 ; NH 3 = 0,796 mol.L -1 [NH 3 ] 2 [H 2 ] 3.[N 2 ] Kc = [0,796] 2 [0,324] 3.[0,305] Kc = Kc = 61,60

8 Química Geral Ex. 2: Suponha que em uma mistura em equilíbrio entre H 2, Cl 2, para formar HCl as concentrações de H 2 e Cl 2 sejam mol.L -1 e , respectivamente. Determine a concentração molar de HCl sabendo que Kc = 4, H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) [HCl] 2 [H 2 ].[Cl 2 ] Kc = [HCl] = [H 2 ].[Cl 2 ] Kc [HCl] = 0,089 mol.L -1 Quais são os parâmetros que interferem no equilíbrio de uma reação química?

9 Química Geral Princípio de Le Châtelier Quando uma perturbação exterior é aplicada a um sistema em equilíbrio, o sistema tende a se ajustar para alcançar um novo equilíbrio. * Influência da Adição e Remoção de Reagentes no Equilíbrio Químico: H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) [HCl] 2 [H 2 ].[Cl 2 ] Kc = O que acontece com o equilíbrio da reação se: - Adicionar o mais HCl: Desloca o equilíbrio para reagente; - Remover H 2 : Desloca o equilíbrio para reagente; - Remover HCl: Desloca o equilíbrio para o produto; - Adicionar o mais Cl 2 : Desloca o equilíbrio para o produto;

10 Química Geral - Quando um reagente é adicionado a uma mistura em equilíbrio a reação tende a se deslocar no sentido de formação do produto; - Quando um reagente é removido de uma mistura em equilíbrio a reação tende a se deslocar no sentido de formação do reagente; - Quando um produto é adicionado a uma mistura em equilíbrio a reação tende a se deslocar no sentido de formação do reagente; - Quando um produto é removido de uma mistura em equilíbrio a reação tende a se deslocar no sentido de formação do produto;

11 Química Geral * Influência da Pressão no Equilíbrio Químico: H 2 O (g) + CH 4(g) CO (g) + 3H 2(g) O que acontece com o equilíbrio da reação se: - Aumentarmos a pressão do sistema? O equilíbrio de desloca para o lado dos reagentes. - Diminuirmos a pressão do sistema? O equilíbrio de desloca para o lado dos produtos. - Quando aumentamos a pressão a reação se desloca para o lado com o menor número de moléculas; - Quando diminuirmos a pressão a reação se desloca para o lado com o maior número de moléculas; - Quando o número de moléculas do reagente for igual ao número de moléculas do produto a pressão não interfere no equilíbrio químico da reação;

12 Química Geral * Influência da Temperatura no Equilíbrio Químico: N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH = - 92,2 kJ A reação de formação da amônia, a partir de seus elementos, é uma reação exotérmica. As reações exotérmicas são aquelas que liberam calor. O valor do ΔH é negativo. As reações endotérmicas são aquelas que absorvem calor. O valor do ΔH é positivo. Para reação acima, que é uma reação exotérmica, ou seja, libera calor, com o aumento da temperatura a reação desloca o equilíbrio para o sentido dos reagentes; Para as reação exotérmica, com a diminuição da temperatura, o equilíbrio da reação se desloca para o sentido de formação dos produtos;

13 Química Geral Para as reações endotérmicas, que são as que absorvem calor, com o aumento da temperatura deslocam o equilíbrio da para o sentido dos produtos; Para as reações endotérmicas com a diminuição da temperatura deslocam o equilíbrio da reação para o sentido de formação dos reagentes;

14 Química Geral


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