equilíbrio químico

1. Equilíbrio Químico
1

2. Equilíbrio químico
2
Dinâmico R ⇌ P
Composição R e P permanece constante

3. Combustão
R → P sim
P ⇽ R não
Reação irreversível.
3

5. O conceito de equilíbrio químico restringe-se
às reações reversíveis.

6. ATKINS, P. W.; JONES, Loretta; Laverman, Leroy. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7.ed. Porto Alegre:
1864 Cato Guldberg (matemático) e Peter Waage (químico)

7. lei de ação das
massas

8. ---- ------------------------------------------------------------------------------- -----

9. Abordagem cinética

10. Abordagem cinética

11. Abordagem termodinâmica
Efeitos de trabalho e calor em processos físicos e químicos.
Estabilidade e direção de transformações físicas ou químicas
espontâneas.
Equilíbrio químico
Estado de máxima estabilidade termodinâmica para o qual um
sistema químico tende espontaneamente T e P constantes.

12. ∆G, (combina os efeitos de ∆H, e os estados
de organização de um sistema físico, ∆S)
Indica o sentido da estabilidade termodinâmica de
uma transformação física ou química.
ΔG(T, p)=0

13. ΔG(T, p)=0

14. ΔG = ΣnrGm(P) - ΣnrGm(R) Gm(P) = 0
Gm(P) + RT ln aP

15. A “atividade” representa a concentração efetiva, levando em
consideração o comportamento do soluto na solução

16. asólidos=1 e alíquidos puros=1.
aA= [A] em uma solução diluída (comportamento ideal).

17. Calcule a constante de equilíbrio da reação ½H2 + ½I2(s) →
HI(g) com ΔG⁰=1,70 kJ/mol a 25,00 ⁰C.
Keq=e
1,70.10³j .mol⁻¹
8,3145J .K⁻¹.mol⁻¹. 298,15K
Keq=0,50

18. K↓ ΔH > 0 (reação endotérmica)
K↑ ΔS>0 e ΔS↑
K↑ ΔH>>0 (reação exotérmica)

23. a A + b B ⇌ c C + d D

25. Gmínimo perto dos produtos K > 1
∆G° = −RT ln K
ΔG⁰r < 0 (reação espontânea) ln K > 0 K > 1

26. Gmínimo perto dos reagentes K<1
∆G° = −RT ln K
ΔG⁰r > 0 (reação não espontânea) ln K < 0 K < 1

28. Uma mistura de H2(g) e I2(g) ambos em 55 KPa e HI(g) em 78 kPa foi introduzida em um
recipiente e aquecida até 783 K, nessa temperatura Keq = 46
H2(g) + I2(g) ⇋ 2HI(g).
HI tem tendência a se formar ou a se decompor nessa situação?
Q=
PHI
2
PH2
. PI2
=
0,782
0,55.0,55
= 2,0
Q < Keq
HI em tendência a se formar

29. Tem-se 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL que atingiu o equilíbrio com
seus produtos de decomposição PCl3 e Cl2 a 250°C.
PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) K = 78,3
Encontre a composição da mistura no equilíbrio.

30. Tem-se 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL que atingiu o equilíbrio com
seus produtos de decomposição PCl3 e Cl2 a 250°C.
PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) K = 78,3
Encontre a composição da mistura no equilíbrio.

31. Tem-se 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL que atingiu o equilíbrio com
seus produtos de decomposição PCl3 e Cl2 a 250°C.
PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) K = 78,3
Encontre a composição da mistura no equilíbrio.

32. Tem-se 3,12 g de PCl5 em um recipiente de 500 mL que atingiu o equilíbrio com
seus produtos de decomposição PCl3 e Cl2 a 250°C.
PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) K = 78,3
Encontre a composição da mistura no equilíbrio.

33. Atkins
Princípio de Le
Chatelier:
Quando uma
perturbação é
aplicada em um
sistema em
equilíbrio
dinâmico, ele
tende a se ajustar
para reduzir ao
mínimo o efeito
da perturbação.
Adição ou
remoção
de
reagentes

34. Explorar as propriedades da reação PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) no equilíbrio.
A reação atingiu o equilíbrio em 250°C (as pressões parciais dos componentes no
equilíbrio são PPCl5 = 0,02 bar, PPCl3 = 1,28 bar e PPCl2 = 1,28 bar com K = 78,3.
Você adiciona 0,0100 mol de Cl2(g) à mistura em equilíbrio no recipiente de volume
500. ml. Então, o sistema entra em equilíbrio novamente. Calcule a nova
composição da mistura do equilíbrio.

35. Explorar as propriedades da reação PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) no equilíbrio.
A reação atingiu o equilíbrio em 250°C (as pressões parciais dos componentes no
equilíbrio são PPCl5 = 0,02 bar, PPCl3 = 1,28 bar e PPCl2 = 1,28 bar com K = 78,3.
Você adiciona 0,0100 mol de Cl2(g) à mistura em equilíbrio no recipiente de volume
500. ml. Então, o sistema entra em equilíbrio novamente. Calcule a nova
composição da mistura do equilíbrio.

36. Aumento ou
diminuição
da pressão
de uma
amistura de
reação
↓
Redução do
efeito
provocado

37. A compressão desloca o equilíbrio para o lado que possui menor
número de moléculas na fase gasosa.
O aumento da pressão pela introdução de um gás inerte não afeta a
composição em equilíbrio.

38. Princípio de Le Chatelier: Quando uma perturbação é aplicada em um sistema
em equilíbrio dinâmico, ele tende a se ajustar para reduzir ao mínimo o efeito da
perturbação.

39. K = 6,8.105
em 298 K
Avalie seu valor em 400. K.
um aumento de temperatura renderia uma quantidade menor de NH3(g) no equilíbrio
O aumento da
temperatura de uma
reação exotérmica
reduz o valor de K.
O aumento
da temperatura de
uma reação
endotérmica eleva o
valor de K.

40. Equilíbrio que envolve um sólido
2H2O(l) ⇌ H3O⁺(g) + OH⁻(g)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

41. A solubilidade molar do Ag2CrO4, é 65 μmol/l, em 25°C (s = 6,5.10-5
). Estime o valor
de Kps do cromato de prata em 25°C.

42. O Kps do iodato de cromo(III) é 5,0.10-6
para em água em a 25°C. Estime a
solubilidade molar desse composto nessa temperatura.

43. O efeito do íon comum
A s de um sal pouco solúvel é reduzida pela adição de outro sal solúvel que tenha
um íon em comum com o sal.
Kps = 1,6.10-10
em 25°C e s = 13 μmol/l.
NaCl é adicionado à solução aumentando a concentração de íons Cl⁻.
Como Kps não varia, a concentração de íons Ag⁺ deve decrescer diminuindo sua
solubilidade s.

44. Estime a solubilidade do cloreto de prata em uma solução 1,0.10-4
M de NaCl(aq)
em 25°C. Dado: KpsAgCl = 1,6.10-10
em 25°C
KpsAgCl = 1,6.10-10
em NaCl 1,0.10-4
M e com s = 1,6 μmol/l.
KpsAgCl = 1,6.10-10
com s = 13 μmol/l.

45. Formação de íons complexos
-----------------------------------------------------------------------------------------------------

46. Formação de íons complexos
Calcule a solubilidade do AgCl em uma solução 0,10 M de NH3(aq)

47. Podemos retirar Pb²⁺(aq) usando o KI (aq) a fim de precipitat PbI2 ? O chumbo
vai precipitar na forma desse sal? O PbI2 vai precipitar caso se misture
volumes iguais de Pb(NO3)2(aq) 0,2 M e KI(aq) a 25°C?

48. Podemos retirar Pb²⁺(aq) usando o KI (aq) a fim de precipitat PbI2 ? O chumbo vai
precipitar na forma desse sal? O PbI2 vai precipitar caso se misture volumes iguais
de Pb(NO3)2(aq) 0,2 M e KI(aq) a 25°C?

49. Você tem uma amostra de água do mar coletada no Havaí, onde a atividade vulcânica é
intensa. Como parte de um estudo oceanográfico, você analisará esta amostra de água
para descobrir se sua composição é muito diferente da de uma amostra colhida na
mesma região, mas em alto mar.
A amostra de água do mar contém, entre outros solutos, as seguintes concentrações de
cátions solúveis: 0,050 mol/l de Mg²⁺(aq) e 0,010 mol/l de Ca²⁺(aq).
(a) Determine a ordem em que cada íon precipita com a adição progressiva de NaOH
sólido.
Dê a concentração molar de OH⁻ quando a precipitação de cada um deles começar.
Suponha que não há mudança de volume com a adição de NaOH e que a temperatura é
25°C.
(b) Se o primeiro composto a precipitar for X(OH)2, calcule a concentração de íons X²⁺
que permanecem em solução quando o segundo íon precipita.

50. 0,050 mol/l de Mg²⁺(aq) 0,010 mol/l de Ca²⁺(aq)

51. (b) Se o primeiro composto a precipitar for X(OH)2, calcule a concentração de íons X²⁺
que permanecem em solução quando o segundo íon precipita.

52. Dissolução de precipitados
A) CO3
2-
, SO3
2-
e S2-
B) Mudança do NOX
C) Aumento de temperatura