Profª Rosana Maria Dell´Agnolo ( ducha)

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1 Profª Rosana Maria Dell´Agnolo ( ducha)
Equilíbrio Químico MAGNO 2012 3.as Séries Profª Rosana Maria Dell´Agnolo ( ducha)

2 Equilíbrio Químico - Conceito
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. 1 CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) 2

3 A reação está caminhando
Equilíbrio Químico - Determinação Experimental Tempo de reação (min) CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) (600°C) 1,00 1,00 A reação vai começar 10 0,50 0,50 0,50 0,50 A reação está caminhando 20 0,32 0,32 0,68 0,68 30 0,24 0,24 0,76 0,76 Concentração média A reação chegou ao equilíbrio 40 0,20 0,20 0,80 0,80 50 0,20 0,20 0,80 0,80 60 0,20 0,20 0,80 0,80

4 Representação Gráfica do Equilíbrio
Equilíbrio Químico Representação Gráfica do Equilíbrio Concentração (mol/L) 1,00 Produtos (CO2 e NO) 0,80 0,60 Equilíbrio atingido 0,40 Reagentes (CO e NO2) 0,20 reação caminhando estado de equilíbrio Tempo (min) estado inicial 40

5 Ao atingir o equilíbrio:
Equilíbrio Químico Gráfico: Velocidade x Tempo velocidade reação direta v1 Ao atingir o equilíbrio: v2 V1 = V2 reação inversa Tempo (min) t

6 Conceito de Equilíbrio Químico
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).

7 Equilíbrio Químico Equilíbrio Homogêneo Equilíbrios homogêneos: ocorrem em reações nas quais todos os reagentes e produtos formam um sistema homogêneo. Exemplos: Sistemas gasosos: H2 (g) + I2(g) HI(g) Soluções: CH3COOH(aq) + C2H5OH(aq) CH3COOC2H5(aq) + H2O(l)

8 Equilíbrio Heterogêneo
Equilíbrio Químico Equilíbrio Heterogêneo Equilíbrios heterogêneos: ocorrem em reações nas quais todos os reagentes e produtos formam um sistema heterogêneo. Exemplos: Substâncias sólidas e gasosas: 2C(s) + O2 (g) CO(g) Solução saturada e o precipitado correspondente: BaSO4 (s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)

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

10 a a% = 80% a = 0,80 Grau de Equilíbrio ou 1,00 - 0,20 1,00
Equilíbrio Químico Grau de Equilíbrio reação CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) (600°C) Início 1,00 1,00 Equilíbrio 0,20 0,20 0,80 0,80 a Quantidade de mols de CO que reagiu 1,00 - 0,20 = = Quantidade inicial de mols 1,00 a = 0,80 a% = 80% ou

11 Na reação, em sistema fechado e à 600°C, temos :
Equilíbrio Químico Constante de Equilíbrio Na reação, em sistema fechado e à 600°C, temos : + NO2(g) NO(g) CO2(g) CO(g) velocidade da reação direta: V1 = k1 [CO] [NO2] velocidade da reação inversa: V2 = k2 [CO2] [NO] no equilíbrio as velocidades da reação direta e inversa são iguais: V1 = V2 = k1 [CO] [NO2] = k2 [CO2] [NO] k1 k2 = [CO] [NO2] [CO2] [NO] ou

12 Constante de Equilíbrio KC
Equilíbrio Químico Constante de Equilíbrio KC k1 [CO2] [NO] = k2 [CO] [NO2] k1 k2 = [CO] [NO2] [CO2] [NO] Kc Kc é chamado de constante de equilíbrio em termos de concentrações em mol/L

13 Constante de Equilíbrio KP
Equilíbrio Químico Constante de Equilíbrio KP Dada a reação: CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) p(CO2).p(NO) Kp = p(CO).p(NO2) Kp é chamado de constante de equilíbrio em termos das pressões parciais dos gases da reação

14 Equilíbrios Heterogêneos
Equilíbrio Químico Equilíbrios Heterogêneos Dada a reação: OU

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

16 Verificando se o sistema atingiu o equilíbrio
Equilíbrio Químico Quociente de Reação Verificando se o sistema atingiu o equilíbrio (600°C) [CO2] [NO] [CO] [NO2] Q = Tempo de reação (min) CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) 1,00 1,00 10 0,50 0,50 0,50 0,50 1,00 20 0,32 0,32 0,68 0,68 4,52 30 0,24 0,24 0,76 0,76 10,03 40 0,20 0,20 0,80 0,80 16,00 50 0,20 0,20 0,80 0,80 16,00 60 0,20 0,20 0,80 0,80 16,00

17 Condição de Equilíbrio
Equilíbrio Químico Quociente de Reação Condição de Equilíbrio CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) (600°C) 1º experimento [CO2] [NO] [CO] [NO2] Q = concentrações iniciais (mol/L) 1,00 1,00 concentrações no equilíbrio(mol/L) Q = 0,80 . 0,80 0,20 . 0,20 16 0,20 0,20 0,80 0,80 2º experimento [CO2] [NO] [CO] [NO2] Q = concentrações iniciais (mol/L) 2,00 1,00 concentrações no equilíbrio (mol/L) Q = 0, ,947 1, ,053 16 1,053 0,053 0,947 0,947

18 Constante de Equilíbrio
Equilíbrio Químico Quociente de Reação Constante de Equilíbrio 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.