Equilíbrio Químico Capitulo 15 Universidade Federal de Itajubá

Apresentação em tema: "Equilíbrio Químico Capitulo 15 Universidade Federal de Itajubá"— Transcrição da apresentação:

1 Equilíbrio Químico Capitulo 15 Universidade Federal de Itajubá
Artur Costa Barros nº 16993 Lucas Valias Ayres nº 17011 Prof.: Élcio Barrak Artur C Lucas A 1

2 Tópicos Abordados Conceito de Equilíbrio A Constante de Equilíbrio
Equilíbrios Heterogêneos Cálculo das Constantes de Equilíbrio Aplicações das Constantes de Equilíbrio Princípio de Le Châtelier Equilíbrio Químico no Cotidiano Artur C Lucas A

3 Conceito de Equilíbrio
O equilíbrio químico é uma situação em que a proporção entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química se mantém constante ao longo do tempo. No equilíbrio químico as reações opostas acontecem a velocidades iguais. Artur C Lucas A

4 Conceito de Equilíbrio
Reação direta: Reação inversa: Artur C Lucas A

5 Conceito de Equilíbrio
A pressão influencia a velocidade proporcionalmente PV  nRT n  ( n / V )‏  ( P / RT )‏ [ A ]  ( P / RT )‏ A [ B ]  ( P / RT )‏ B As velocidades para as reações direta e inversa: Reação direta: Artur C Lucas A

6 Conceito de Equilíbrio Equilíbrio acontece quando:
Rearranjando a equação e cancelando os termos RT O equilíbrio é dinâmico, A e B não param de reagir. Artur C Lucas A

7 O Processo de Haber Haber desenvolveu um importante processo para sintetizar amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio. Essa reação é a base do processo de Haber para sintetizar amônia, muito utilizada na agricultura para a fertilização do solo. Artur C Lucas A

8 A Constante de Equilíbrio
Lei da ação das massas A condição de equilíbrio para reagentes e produtos na fase gasosa: A condição de equilíbrio para reagentes e produtos em solução: A expressão da constante de equilíbrio depende apenas da estequiometria da reação, não de seu mecanismo. O valor da constante de equilíbrio varia apenas com a temperatura. Artur C Lucas A

9 Ordem de grandeza das constantes de equilíbrio
Artur C Lucas A

10 A Constante de Equilíbrio
A constante de equilíbrio de uma reação em etapas é a multiplicação das constantes das etapas individuais. Artur C Lucas A

11 Equilíbrios heterogêneos
As pressões parciais dos gases são substituídas na expressão da constante de equilíbrio. As concentrações molares das espécies dissolvidas são substituídas na expressão da constante de equilíbrio. Os sólidos puros, os líquidos puros e os solventes não são incluídos na expressão da constante de equilíbrio. Artur C Lucas A

12 Equilíbrios heterogêneos
Exemplos: CaCO ( s )  CaO ( s )  CO ( g ) 3 2 A expressão da constante de equilíbrio fica: K  P eq CO 2 Artur C Lucas A

13 Cálculo das Constantes de Equilíbrio
Conhecendo todas as concentrações ou pressões parciais no equilíbrio; Artur C Lucas A

14 Cálculo das Constantes de Equilíbrio
Conhecendo a concentração ou pressão parcial no equilíbrio de pelo menos uma espécie: Tabelar os valores iniciais e de equilíbrio; Calcular a variação das espécies conhecidas; Determinar a variação das outras substâncias utilizando a estequiometria; Calcular as concentrações de equilíbrio; Determinar Keq . Artur C Lucas A

15 Demonstração O trióxido de enxofre decompõe-se a alta temperatura em um recipiente selado: 2 SO3(g)  2 SO2(g) + O2(g). Inicialmente o recipiente é abastecido a 1000 K com SO3(g) a uma pressão parcial de 0,500 atm. No equilíbrio, a pressão parcial de SO3(g) é 0,200 atm. Calcule o valor de Keq. 2 SO3(g)  2 SO2(g) O2(g)‏ Início 0,500 atm Variação -0,300 atm +0,300 atm +0,150 atm Equilíbrio 0,200 atm Artur C Lucas A

16 Aplicações das Constantes de Equilíbrio
- Determinação do sentido para atingir o equilíbrio; - Cálculo das concentrações de reagentes e produtos durante o equilíbrio. Artur C Lucas A

17 Determinação do sentido para atingir o equilíbrio
Quociente da reação (Q) : Resultado obtido pela substituição das pressões parciais ou concentrações dos produtos e reagentes na expressão da Keq. Q > Keq →Equilíbrio com mais reagentes (dir.→esq.)‏ Q < Keq →Equilíbrio com mais produtos (esq.→dir.)‏ Q = Keq →Sistema em equilíbrio. Artur C Lucas A

18 Princípio de Le Châtelier
Um sistema em equilíbrio é perturbado pela variação de temperatura, pressão ou concentração de um dos componentes; o sistema desloca sua posição de equilíbrio de tal forma a neutralizar o efeito do distúrbio. Denominado por princípio de deslocamento de equilíbrio. Artur C Lucas A

19 Influência da Variação de Pressão (P)
↑ P (↓Volume) : Equilíbrio deslocado para o sentido da reação que possui menor quantidade gasosa. ↓ P (↑Volume) : Equilíbrio deslocado para o sentido da reação que possui maior quantidade gasosa. Exemplo: N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)‏ 4 mols mols Artur C Lucas A

20 Influência da Variação de Temperatura (T)
↑ T : Equilíbrio deslocado no sentido da reação endotérmica. ↓ T : Equilíbrio deslocado no sentido da reação exotérmica. Exemplo: PCl5 (g)  PCl3(g) + Cl2(g) ΔHº = 87,9 kJ Reação direta = endotérmica. Reação inversa = exotérmica. Artur C Lucas A

21 Influência da Concentração [C]
↑ [C] : Equilíbrio deslocado no sentido de consumir essa substância. ↓ [C] : Equilíbrio deslocado no sentido de produzir essa substância. Exemplo: N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g) Artur C Lucas A

22 Influência dos Catalisadores
Aumenta a velocidade para o equilíbrio ser atingido, mas NÃO modifica a composição da mistura em equilíbrio. Artur C Lucas A

23 Referência Bibliográfica
Química: A Ciência Central, 9ª ed. Brown, LeMay, Bursten Artur C Lucas A