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3.as Séries Profª Rosana Maria Dell´Agnolo ( ducha) MAGNO2012 Equilíbrio Químico.

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1 3.as Séries Profª Rosana Maria Dell´Agnolo ( ducha) MAGNO2012 Equilíbrio Químico

2 CO (g) + NO 2(g) CO 2(g) + NO (g) 1 2 Uma Reação reversível se processa simultaneamente nos dois sentidos. Os reagentes se transformam nos produtos e, à medida que se formam, os produtos regeneram os reagentes iniciais. Equilíbrio Químico - Conceito

3 + 0,20 0,20 0,20 0,24 0,32 0,50 1,00 NO 2(g) 0,800,800,2060 0,800,800,2050 A reação chegou ao equilíbrio 0,800,800,2040 0,760,760, ,680,680,32 20 A reação está caminhando 0,500,500,50 10 A reação vai começar 001,00 0 (600°C) NO (g) + CO 2(g) CO (g) Tempo de reação (min) Concentração média Equilíbrio Químico - Determinação Experimental Determinação Experimental

4 1,00 0,80 0,60 0,40 0, Tempo (min) Concentração (mol/L) Equilíbrioatingido Produtos (CO 2 e NO) Reagentes (CO e NO 2 ) reação caminhando estado de equilíbrio estado inicial Representação Gráfica do Equilíbrio Equilíbrio Químico

5 Tempo (min) velocidade v2v2v2v2 v1v1v1v1 V 1 = V 2 t reação direta reação inversa Ao atingir o equilíbrio: Gráfico: Velocidade x Tempo Equilíbrio Químico

6 Equilíbrio químico: estado no qual as velocidades das reações direta e inversa se igualam. Continuam ocorrendo tanto a reação direta quanto a inversa. Conseqüentemente o equilíbrio é um equilíbrio dinâmico. Recordando: o equilíbrio químico só pode ser atingido em sistemas fechados (onde não há troca de matéria e energia). Conceito de Equilíbrio Químico Equilíbrio Químico

7 Equilíbrios homogêneos: ocorrem em reações nas quais todos os reagentes e produtos formam um sistema homogêneo. Exemplos: Sistemas gasosos: H 2 (g) + I 2(g) 2 HI (g) Soluções: CH 3 COOH (aq) + C 2 H 5 OH (aq) CH 3 COOC 2 H 5(aq) + H 2 O (l) Equilíbrio Homogêneo Equilíbrio Químico

8 Exemplos: Substâncias sólidas e gasosas: 2C (s) + O 2 (g) 2 CO (g) Solução saturada e o precipitado correspondente: BaSO 4 (s) Ba 2+ (aq) + SO 4 2- (aq) Equilíbrios heterogêneos: ocorrem em reações nas quais todos os reagentes e produtos formam um sistema heterogêneo. Equilíbrio Heterogêneo Equilíbrio Químico

9 = Quantidade de mols que reagiu Quantidade inicial de mols Próximo de 1 (ou 100%) : Próximo de 0: rendimento da reação é grande rendimento da reação é pequeno rendimento da reação é pequeno<0 1 < < 0 100< e Grau de Equilíbrio Equilíbrio Químico

10 = Quantidade de mols de CO que reagiu Quantidade inicial de mols + 0,20 1,00 NO 2(g) 0,800,800,20 001,00 Início (600°C) NO (g) + CO 2(g) CO (g) reação Equilíbrio = 1,00 - 0,20 1,00 = 80% = 80% = 0,80 = 0,80 ou Grau de Equilíbrio Equilíbrio Químico

11 Na reação, em sistema fechado e à 600°C, temos : + NO 2(g) NO (g) + CO 2(g) CO (g) velocidade da reação direta: velocidade da reação inversa: no equilíbrio as velocidades da reação direta e inversa são iguais: V 1 = k 1 [CO] [NO 2 ] V 2 = k 2 [CO 2 ] [NO] V 1 = V 2 = k 1 [CO] [NO 2 ] = k 2 [CO 2 ] [NO] ou k1k1k1k1 k2k2k2k2 = [CO] [NO 2 ] [CO 2 ] [NO] Constante de Equilíbrio Equilíbrio Químico

12 k1k1k1k1 k2k2k2k2 = [CO] [NO 2 ] [CO 2 ] [NO] K c é chamado de constante de equilíbrio em termos de concentrações em mol/L Constante de Equilíbrio K C K C Equilíbrio Químico k1k1k1k1 k2k2k2k2 = [CO] [NO 2 ] [CO 2 ] [NO] KcKcKcKc =

13 Dada a reação: CO (g) + NO 2(g) CO 2(g) + NO (g) K p é chamado de constante de equilíbrio em termos das pressões parciais dos gases da reação KpKpKpKp = p(CO).p(NO 2 ) p(CO 2 ).p(NO) Constante de Equilíbrio K P K P Equilíbrio Químico

14 Dada a reação: Equilíbrios Heterogêneos Equilíbrio Químico OU

15 * Quando Relação entre K P e K C Equilíbrio Químico a A (g) + b B (g) c C (g) + d D (g)

16 [CO 2 ] [NO] [CO] [NO 2 ] [CO] [NO 2 ] Q =Q =Q =Q =+ 0,20 0,20 0,20 0,24 0,32 0,50 1,00 NO 2(g) 0,800,800, ,800,800, ,800,800, ,760,760, ,680,680, ,500,500, ,00 0 (600°C) NO (g) + CO 2(g) CO (g) Tempo de reação (min) 0 1,00 4,52 10,03 16,00 16,00 16,00 Verificando se o sistema atingiu o equilíbrio Quociente de Reação Equilíbrio Químico

17 0,20 1,00 0,800,800,20 001,00 + NO 2(g) (600°C) NO (g) + CO 2(g) CO (g) 0,053 1,00 0,9470,9471, ,00 1º experimento 2º experimento concentrações iniciais (mol/L) concentrações no equilíbrio(mol/L) concentrações iniciais (mol/L) Q = 0,80. 0,80 0,20. 0,20 = 16 Q = 0,947. 0,947 1,053. 0,053 = 16 [CO 2 ] [NO] [CO] [NO 2 ] [CO] [NO 2 ] Q =Q =Q =Q = [CO 2 ] [NO] [CO] [NO 2 ] [CO] [NO 2 ] Q =Q =Q =Q = Condição de Equilíbrio Quociente de Reação Equilíbrio Químico

18 O valor de Q é igual em todos os casos. Independentemente da maneira pela qual o equilíbrio foi estabelecido, o valor de Q é uma constante do equilíbrio à 600°C. Essa constante é conhecida como constante de equilíbrio, K, para uma reação àquela temperatura. No equilíbrio: Q = K Essa igualdade descreve a condição que é obedecida por um sistema em equilíbrio, por isso ela é a condição de equilíbrio. Constante de Equilíbrio Quociente de Reação Equilíbrio Químico


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