2. Reações Químicas e sua reversibilidade
A reversibilidade de um sistema reacionante tem
relação direta ao tipo de sistema na qual a reação
ocorre
1 ) Reações Irreversíveis: São aquelas que um dos reagentes
e totalmente consumido na reação
2) Reações reversíveis: São aquelas onde os reagentes e
produtos coexistem simultaneamente a partir de determinado
tempo de reação.
4. EQUILÍBRIO QUÍMICO
O Equilíbrio é um Estado que todo o sistema
reacionante busca
O estado de equilíbrio é um estado dinâmico
O Estado de Equilíbrio depende das condições
físico-químicas em que o sistema reacionante se
encontra inserido
Quando Ocorre o Equilíbrio
5. O Equilíbrio se estabelece quando a velocidade das
reações no sentido direto e inverso se igualam.
Assim, no Equilíbrio as conc de reagentes e produtos
permanece constante.
Equilibrio → Vdireto
= Vinverso
6. EQUILÍBRIO QUÍMICO
Podemos expressar as reações através de gráficos
Gráficos :
a) Concentração x tempo de reação
b) gráficos velocidade x tempo de reação
A partir dos Gráficos podemos estabelecer si o
sistema é reversível ou não, e quando o
Equilíbrio ocorreu
7. EQUILÍBRIO QUÍMICO
Gráficos do Equilíbrio e o Rendimento das Reações
De acordo com o rendimento da reação poderemos ter dois
gráficos distintos da concentração dos reagentes x tempo
até o sistema atingir as condições de equilíbrio
1 –Reações onde o seu rendimento são altos, ou seja muito
reagente se transformou em muito produto
2 – Reações onde o seu rendimento foi baixo, neste caso
pouco reagente se transformou em pouco produto e a
condição de equilíbrio foi atingida
12. EQUILÍBRIO QUÍMICO
A constante de Equilíbrio e as informações reveladas por ela.
a) Quando o valor da constante de Equilíbrio é alto significa que o sistema
reacionante reversível adveio de uma reação de rendimento elevado pois
muito reagente se transformou em produto e assim o numerador da expressão
da constante de equilíbrio é maior que o denominador e neste caso a reação
esta se processando na direção correta
b) Quando o valor da constante de equilíbrio é baixo, menor que 1, isto significa
que o rendimento da reação no sentido em que ela esta escrita na equação foi
pequeno e portanto pouco reagente se transformou em pouco produto, e assim
o numerador da expressão da constante de equilíbrio é menor que o
denominador, consequentemente a reação real se processará no sentido
inverso ao que está escrito na reação.
14. EQUILÍBRIO QUÍMICO
Quando saber se um sistema reacionante está em
equilíbrio a partir do valor de constante fornecido ?
Para isto temos de ter a equação escrita e balanceada a partir dela
procedemos :
a) Montar a expressão da constante de equilíbrio K para o sistema.
b) Substituir os valores de cada reagente fornecidos na expressão
da constante
c) Comparar o valor obtido com o valor da constante fornecida no
problema assim se :
d) O valor obtido for igual ao valor da constante fornecida o
sistema esta em equilíbrio
e) Se o valor obtido da constante calculada for diferente do valor
da constante fornecida o sistema não está em equilíbrio
16. ATENÇÃO A CERCA DA CONSTANTE DE
EQUILÍBRIO
A) A CONSTANTE DE EQUILÍBRIO KC VARIA COM A
TEMPERATURA
B) QUANTO MAIOR O VALOR DE KC , MAIOR O
RENDIMENTO DA REAÇÃO, JÁ QUE NO NUMERADOR
TEMOS OS PRODUTOS E NO DENOMINADOR OS
REAGENTES. PORTANTO, COMPARANDO VALORES
DE KC EM DUAS TEMPERATURAS DIFERENTES,
PODEMOS SABER EM QUAL DESTAS A REAÇÃO
DIRETA APRESENTA MAIOR RENDIMENTO
C) O VALOR NUMÉRICO DE KC DEPENDE DE COMO É
ESCRITA A EQUAÇÃO QUÍMICA
18. Constante de Equilíbrio e suas
particularidades
Constante de equilíbrio apresenta algumas
particularidades
1) A constante de equilíbrio da reação direta é igual ao
inverso da constante de Equilíbrio da reação inversa.
Assim :
Kc = 1 / Kc’
19.
20.
21. Se uma reação é multiplicada por um certo fator
n, sua constante de Equilíbrio ficará elevada a
uma potência igual ao fator multiplicador n .
Dada as reações:
a) H2
+ ½ O2
H2
O K1 = [H2
O] /[H2
]. [O2
] ½
b) 2H2
+ O2
2H2
O K2 = [H2
O]2
/[H2
]2
. [O2
]1
assim
observe que a equação b
corresponde a equação a multiplicada por 2 .
Onde : K2 = ( K1)2
22. 3. Grau de Equilíbrio (α)
Indica a porcentagem em mol de uma determinada
espécie que reagiu para estabelecer o equilíbrio. Podemos
representar:
(α) = n mols reagiu / n mols iniciais
24. Equilíbrio em sistemas Heterogêneos
Nos sistemas reacionantes heterogêneos , onde os reagentes e
produtos não se encontram no mesmo estado físico da matéria,
naqueles onde existam reagentes no estado sólido e líquidos
puros. Estes não entram na lei de Velocidade e portanto não
fazem parte da expressão da Constante de Equilíbrio.
Ex:
CaCO3(s)
CaO(s)
+ CO2(g)
a expressão da Constante
Kc para este sistema será:
Kc = [CO2
] , pois a velocidade das reações não dependem da
concentração do
sólido mas apenas da superfície de Contato.
25. EQUILÍBRIO EM SISTEMAS
HETEROGÊNEOS
Para equilíbrio em sistema heterogêneo:
✔ o estado sólido não participa das expressões Kp e Kc
✔ o estado líquido participa somente de Kc
✔ o estado gasoso participa das duas expressões.
26.
27.
28. Kp = Kc x ( R . T )
Δn
Sendo que:
Δn = ( c+d ) – (a+b)
•Kp é a constante de equilíbrio em função das pressões parciais
•Kc
é a constante de equilíbrio em função das concentrações
•R é a constante dos gases e utilizamos quando a pressão parcial é expressa em atm
•T é a temperatura em Kelvin ( )
•Δn é a variação do número de mols (mols dos produtos - mols dos reagentes) e apenas
31. 3)Determine a expressão da constante kp para
os sistemas abaixo:
a) CoO(s) + H2
(g) Co(s) + H2
O(g)
b) 2 NOCl(g)
2NO(g)
+ Cl2(g)
c ) PCl3(g)
+ Cl2(g)
PCl5(g)
d) 2H2(g)
+ O2(g) 2H2O(g)
e) Zn(s) + Ag+
(aq) → Ag (s) + Zn(aq) ++
4)A 270
C e 1,0 atm de Pressão, foram colocados para reagir em um recipiente
de 1L de capacidade, 1,0 mol de PCL5
, que se decompôs segundo a reação
PCl5(g)
↔ PCl3(g)
+ Cl2(g)
. Após se estabelecer o equilíbrio observa-se que o
valor da constante Kc para o sistema vale 50. Determine o valor da constante
Kp deste sistema. Dados
R= 0,082
32. Exemplo Resolvido
Em um sistema reacionte homogêneo gasoso, foram
colocados para reagir 0,0175mol/L de H2 e 0,0175
mol/L de I2. Após se estabelecer o equilíbrio
observamos que reagiram 0,0138 mol/L de H2.
Determine o valor da constante Kc para o Equilíbrio
Resolução:
1) Vamos estabelecer a expressão da Constante Kc para este
sistema
34. Exemplo Resolvido
Em um recipiente de de 1 litro de capacidade, foram colocados
para reagir 1,60 mol/L de PCl5
, que se decompõe segundo a
reação PCl5(g)
PCl3(g)
+ Cl2(g)
. Após se estabelecer o equilíbrio
observa-se que a constate deste sistema vale Kc = 1,20.
Determine a concentração de cada uma das espécies PCl5
, PCl3
e Cl2
no equilíbrio.
36. Exemplo Resolvido
Em um recipiente de 1L de capacidade, a 27 0
C , foram colocados
para reagir 0,8mol/L de N2
e 0,2 Mol/L de O2
, conforme a reação:
N2(g)
+ O2(g)
2 NO(g)
. Após se estabelecer o Equilíbrio
observa-se que o valor da constante Kc para o sistema vale 1,0
x10-5
. Determine o valor das concentrações de N2
e O2
e NO, no
equilíbrio.
Resolução
N2(g)
+ O 2(g)
2 NO(g)
Considerando as concentrações iniciais de N2
= 0,8 M e N2
= 0,2 M. Determine
