Equilíbrio Químico

 

Conceito

Equilíbrio químico é uma reação reversível na qual a velocidade da reação direta é igual à da reação inversa e, conseqüentemente, as concentrações de todas as substâncias participantes permanecem constantes.

Constante de equilíbrio

aA + bB

↔

cC + dD

Kc =

[C]c [D]d
————
[A]a [B]b

 

Kc não varia com a concentração nem com a pressão, mas varia com a temperatura.

Quanto maior o Kc, maiores são as concentrações dos produtos em relação às dos reagentes, no equilíbrio.

Quanto menor o Kc, menores são as concentrações dos produtos em relação às dos reagentes, no equilíbrio.

Grau de equilíbrio

Grau de equilíbrio =

__quantidade consumida do reagente__
quantidade inicial do mesmo reagente

 

O grau de equilíbrio varia com a temperatura e com a concentração e, se o equilíbrio tiver participante gasoso, varia também com a pressão. 

Equilíbrios gasosos homogêneos

aA(g) + bB(g)

↔

cC(g) + dD(g)

Kp =

(pC)c (pD)d
—————
(pA)a (pB)b

Kp = Kc (RT)Dn

Dn = (c + d) - (a + b) 

Equilíbrios heterogêneos - Os participantes sólidos não entram na expressão do Kc nem do Kp (se houver).

Princípio de Le Chatelier (fuga ante a força)

Quando se exerce uma ação sobre um sistema em equilíbrio, ele desloca-se no sentido que produz uma minimização da ação exercida.

  • Equilíbrio e temperatura
    Um aumento da temperatura desloca o equilíbrio para a reação endotérmica.
    Uma diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para a reação exotérmica (lei de van't Hoff).

  • Equilíbrio e pressão
    Um aumento da pressão desloca o equilíbrio para a reação que ocorre com contração de volume.
    Uma diminuição da pressão desloca o equilíbrio para a reação que ocorre com expansão de volume.

  • Equilíbrio e concentração
    Um aumento da concentração de um participante desloca o equilíbrio no sentido da reação em que este participante é consumido.
    Uma diminuição da concentração de um participante desloca o equilíbrio no sentido da reação em que este participante é formado .

  • Equilíbrio e catalisador
    O catalisador não desloca equilíbrio, apenas diminui o tempo necessário para atingi-lo.

Constante de ionização de ácidos e bases

CH3-COOH

↔

CH3-COO- + H+

Ka =

[CH3-COO-] [H+]
————————
[CH3-COOH]

NH3 + H2O

↔

NH4+ + OH-

Kb =

[NH4+] [OH-]
——————
[NH3]

|H2O| não entra na expressão de constantes de equilíbrio em solução aquosa.

Lei da diluição de Ostwald

K =

a2
———
1 - a

· |eletrólito|inicial

Produto iônico da água

Kw = [H+] [OH-] = 10-1414 (25°C)

pH = -log [H+]

\

pH = n Þ [H+] = 10-n mol/L

pOH = -log [OH-]

\

pOH = n Þ [OH-] = 10-n mol/L

pH + pOH = 14 (25°C)

  • Água pura a 25°C:
    [H+] = [OH-] = 10-7 mol/L \ pH = 7 e pOH = 7

  • Solução ácida:
    [H+] > 10-7 e [OH-] < 10-7 \ pH < 7 e pOH > 7 (25°C)

  • Solução básica:
    [OH-] > 10-7 e [H+] < 10-7 \ pOH < 7 e pH > 7 (25°C)

Equilíbrio da dissolução

 

Kps de (An+) x (Bm-) y = [An+] x · [Bm-] y na solução saturada.

 

 

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