O documento discute o conceito de equilíbrio químico, definindo-o como uma situação em que as concentrações dos participantes de uma reação reversível não se alteram, pois as reações direta e inversa ocorrem com velocidades iguais. O equilíbrio é caracterizado pela constante de equilíbrio Kc ou Kp, dependendo do estado físico dos participantes. O equilíbrio pode ser deslocado por alterações na concentração, pressão ou temperatura do sistema.

1. EQUILÍBRIO

2.  Muitas reações químicas não chegam a se
completar totalmente.
 Está relacionado ao conceito de Equilíbrio
Químico que envolve o conceito de reações
reversíveis.
 Reação Reversível é aquela que se processa
simultaneamente nos dois sentidos.
 Reagentes se transformam nos produtos, e
estes, à medida que se formam, regeneram os
reagentes iniciais.
EQUÍLIBRIO QUÍMICO

3. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
O sentido 1 é denominado direto ou reação direta (reagentes
transformam-se em produtos), e o sentido 2 é denominado inverso ou
reação inversa (à medida que os produtos são formados, eles
regeneram os reagentes iniciais).

4. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 N204  2 NO2
Equilíbrio Químico é a situação na qual as concentrações dos
participantes da reação não se alteram, pois as reações direta e inversa
estão se processando com velocidades iguais. É uma situação de
equilíbrio dinâmico.

5. EQUÍLIBRIO QUÍMICO

6. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Em relação às concentrações

7. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Equilíbrios homogêneos
 Equilíbrios heterogêneos

8. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Moleculares – reagentes e produtos são
moléculas.
 Exemplo:
 Iônicos – pelo menos um dos participantes é
uma espécie iônica.
 Exemplo:

9. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 As propriedades macroscópicas do sistema (cor,
concentração, massa, densidade, etc.)
permanecem constantes.
 Só ocorre em sistemas reversíveis e fechados,
nos quais não há troca de massa com o meio
ambiente.
 Somente os fatores externos ao sistema alteram
o equilíbrio químico.
 Esses fatores são temperatura, concentração e
pressão (este último, somente para sistemas
gasosos).

10. EQUÍLIBRIO QUÍMICO

12. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 A partir do momento em que o equilíbrio é alcançado,
podemos igualar v1 e v2 dadas pelas expressões
acima e deduzir a seguinte expressão:
 Como k1 e k2 são constantes, então k1/k2 é
constante. Essa nova constante é chamada de
constante de equilíbrio, e é simbolizada por Kc.
Para o equilíbrio em questão, temos:

13. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 aA + bB  cC + Dd
 Reação Direta: v1=k1 [A]a. [B]b
 reação Inversa v2= k2[C]c[D]d
 k1 [A]a. [B]b= k2[C]c[D]d

14. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Valor numérico da constante de equilíbrio
depende de dois fatores, apenas:
 Temperatura
 Coeficientes estequiométricos

15. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 As velocidades de reação direta e inversa se igualam no
equilíbrio, mas isso não determina que as
concentrações das substâncias participantes
tenham de se igualar

16. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Quando Kc > 1 a concentração dos produtos é
maior que a dos reagentes, ou seja, a reação
direta prevalece sobre a inversa.
 E quanto maior for esse Kc, maior será a extensão da
ocorrência da reação direta.
 Quando Kc < 1 a concentração dos reagentes é
maior que a dos produtos, ou seja, a reação
inversa prevalece sobre a direta.
 E quanto menor for esse Kc, maior será a extensão da
ocorrência da reação inversa.

17. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Para sistemas gasosos em equilíbrio químico,
podemos trabalhar com a constante de
equilíbrio em termos de pressões parciais
(Kp):

 TODOS OS COMPONENTES NO ESTADO GASOSO

18. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Nos equilíbrios gasosos, se houver algum
participante líquido ou, principalmente, sólido,
ele não deve aparecer na expressão da
constante de equilíbrio, pois a sua concentração
também se mantém constante durante as
reações.

19. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 GRAU DE EQUILÍBRIO
 Indica a relação entre o número de mols de
moléculas que reagem até atingir o equilíbrio
e o número de mols inicial da mesma
substância

20. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Quando se fala que o grau de equilíbrio é, por
exemplo, 0,4, significa que 40% de reagente foi
convertido em produto.
n0 a quantidade inicial de um reagente
neq. a quantidade do mesmo reagente presente no
equilíbrio

21. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)
 Com uma concentração inicial de 4,0x10–1
mol.L–1 de PCl5 e sabendo-se que o grau de
equilíbrio em certa temperatura é igual a 80%
ou 0,8, deseja-se calcular a constante de
equilíbrio nessa mesma temperatura

22. EQUÍLIBRIO QUÍMICO

23. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 É preciso encontrar uma maneira de prever se
uma mistura reacional qualquer está ou não
em equilíbrio químico.
 No caso de não haver equilíbrio, deseja-se
saber a direção da reação, ou seja, se os
reagentes têm tendência a formar mais
produtos, ou se os produtos tendem a se
transformar em reagentes.
 O quociente reacional permite fazer essas
previsões.

24. EQUÍLIBRIO QUÍMICO

25. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Relação entre Q e Kc
 Q < Kc, o sistema não está em equilíbrio,
 reagentes deverão ser convertida em produto
 avançar no sentido direto para estabelecer o equilíbrio.
 Q = Kc, o sistema está em equilíbrio.
 Q > Kc, o sistema não está em equilíbrio,
 parte dos produtos deve ser convertida em reagentes,
 avançar no sentido inverso para o equilíbrio ser alcançado.

26. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Deslocamento do equilíbrio
 A perturbação do equilíbrio é toda e qualquer
alteração da velocidade da reação direta ou da
inversa.
 O princípio geral que trata dos deslocamentos
dos estados de equilíbrio é chamado Princípio de
Le Chatelier, cujo enunciado diz:
 Quando uma perturbação exterior é aplicada a
um sistema em equilíbrio ele tende a si
reajustar para minimizar os efeitos desta
perturbação

27. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Concentração
 O aumento da concentração de reagentes ou de
produtos desloca o equilíbrio no sentido oposto à
adição de reagentes ou de produtos.
 Pressão
 Para sistemas gasosos, o aumento da pressão
desloca o equilíbrio no sentido do membro de
menor volume gasoso.

28. EQUÍLIBRIO QUÍMICO
 Temperatura
 O aumento da temperatura desloca o equilíbrio no
sentido da reação endotérmica.
 Catalisadores
 Um catalisador pode acelerar a velocidade na qual
uma reação atinge o equilíbrio, mas não afeta o
próprio estado de equilíbrio.

29. EQUILÍBRIO IÔNICO
 A água pura autoioniza-se segundo a seguinte
equação:
2H2O(l)  H3O+(aq) + OH–(aq)
 Ou, de maneira simplificada,
H2O(l)  H+(aq) + OH–(aq)
 Como essa é uma reação reversível, ela atinge o
estado de equilíbrio, que pode ser representado
por uma constante em termos de concentração
(Kc).

30. EQUILÍBRIO IÔNICO
Kw recebe o nome de constante de autoionização da água
ou produto iônico da água

32. EQUILÍBRIO IÔNICO
 O equilíbrio iônico da água permite determinar
a acidez ou a basicidade de um meio pela
simples medição da concentração dos íons H+
e OH–.
 Dessa forma, podem-se definir as constantes
de equilíbrio para as reações reversíveis
estabelecidas quando um ácido ou uma base
são dissolvidos na água.

33. EQUILÍBRIO IÔNICO
 Um ácido, ao ser dissolvido em água, sofre ionização.
 Esse processo é reversível e a constante de equilíbrio
definida para ele é denominada constante de ionização
ou constante de acidez (Ka).
Ka
Forte
Ácido
forte Ka 
infinito

34. EQUILÍBRIO IÔNICO
 Uma base, ao ser dissolvida em água, sofre
dissociação.
 Esse processo é reversível e a constante de equilíbrio
definida para ele é denominada constante de
dissociação ou constante de basicidade (Kb).
Todas as observações
feitas para os equilíbrios
em meios ácidos são
válidas para os
equilíbrios em meios
básicos.

35. EQUILÍBRIO IÔNICO
 Para medir os níveis de acidez e alcalinidade
das soluções, utilizam-se as escalas de pH e
pOH, que medem os teores dos íons H+ e OH-
livres por unidade de volume da solução.
 pH = –log [H+] ⇒ potencial hidrogeniônico
 pOH = –log [OH–] ⇒ potencial hidroxiliônico
A concentração molar dos íons H+ e OH−de uma solução são
geralmente potências de dez com expoente negativo

36. EQUILÍBRIO IÔNICO

38. EQUILÍBRIO IÔNICO

39. EQUILÍBRIO IÔNICO

40. EQUILÍBRIO IÔNICO