Quimica 3 anos - prof. Nanci

Aula de Quimica do CMSP - 20/07/2020

Caderno do aluno volume 2 pagina 44 e 45

2.E Considere a tabela a seguir com as quantidades de reagentes e produtos no início da equação e na etapa de equilíbrio, na temperatura de 100°C, para a seguinte reação:

1 N2O4 ↔2 NO2 

Reagentes / produtos No início No equilíbrio
[N2 O4 ] 0,150 mol/L 0,30 mol/L
[NO2 ] 0,150 mol/L 0,90 mol/L

a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio.
b) Qual é o valor da constante de equilíbrio?

2.F Realize a leitura do texto “Deslocamento de equilíbrio”. Fonte: Brasil Escola.  

O deslocamento de um equilíbrio químico é a forma na qual um sistema reacional sai de uma situação de equilíbrio químico. Nesse deslocamento, a velocidade em que a reação direta (seta 1) ocorre é a mesma da reação inversa (seta 2).

Modelo de uma equação em equilíbrio químico

Assim, durante o deslocamento de um equilíbrio químico, a reação inversa prevalece sobre a direta e tende à formação dos reagentes A, B, C ou a reação direta prevalece sobre a reação inversa e tende à formação do produto D.

Essas ocorrências foram reportadas pelo químico francês Henri Louis Le Chatelier. Ele descobriu que, quando um sistema em equilíbrio é perturbado, tende a trabalhar contra a perturbação gerada e, para isso, busca atingir uma nova situação de equilíbrio. Essa tendência do sistema é denominada de princípio de Le Chatelier.

Segundo os estudos realizados por Le Chatelier, os únicos fatores capazes de promover o deslocamento de um equilíbrio químico são:

• Concentração do participante;
• Temperatura;
• Pressão.

Influência da concentração no deslocamento do equilíbrio

A mudança na concentração de um participante da reação é um fator que pode promover o deslocamento de um equilíbrio químico. De uma forma geral, segundo o princípio de Le Chatelier, com relação à modificação na concentração de um dos participantes, o equilíbrio comporta-se da seguinte maneira:

• Aumento da concentração: o equilíbrio desloca-se no sentido contrário ao do participante;
• Diminuição da concentração: o equilíbrio desloca-se no mesmo sentido do participante.

Exemplo de relação de equilíbrio:

Modelo de uma equação em equilíbrio químico

Assim, se:

• Aumentarmos a concentração dos reagentes A, B ou C: o equilíbrio será deslocado no sentido contrário a eles, ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação de D);
• Aumentarmos a concentração do produto D: o equilíbrio será deslocado no sentido contrário ao dos reagentes, ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes A, B e C);
• Diminuirmos a concentração dos reagentes A, B ou C: o equilíbrio será deslocado no mesmo sentido deles, ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes);
• Diminuirmos a concentração do produto D: o equilíbrio será deslocado no mesmo sentido dele, ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação do produto).

Obs.: A mudança na concentração de participantes sólidos não provoca o deslocamento no equilíbrio.

Influência da temperatura no deslocamento do equilíbrio

A modificação da temperatura, durante uma reação química, é um fator que pode promover o deslocamento de um equilíbrio químico. Em relação a essa mudança de temperatura, de uma forma geral, segundo o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio comporta-se da seguinte forma:

• No aumento da temperatura: o equilíbrio desloca-se no sentido da reação endotérmica;
• Na diminuição da temperatura: o equilíbrio desloca-se no sentido da reação exotérmica.

Para realizar a análise da influência da temperatura em um equilíbrio, é fundamental conhecer a natureza das reações direta e inversa que é determinada pela variação da entalpia da reação. Assim, se:

• ∆H positivo: reação direta endotérmica e reação inversa exotérmica;
• ∆H negativo: reação direta exotérmica e reação inversa endotérmica.

Por exemplo, com relação ao equilíbrio a seguir:

Modelo de uma equação em equilíbrio químico

Nesse caso, por ter ∆H negativo, a reação direta é exotérmica e a reação inversa é endotérmica. Assim, se:

• Aumentarmos a temperatura do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido inverso (da reação endotérmica), ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes);
• Diminuirmos a temperatura do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido direto (da reação exotérmica), ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação do produto D).

Influência da pressão no deslocamento do equilíbrio

Durante uma reação química, a mudança da pressão no ambiente é um fator que pode promover o deslocamento de um equilíbrio químico. De uma forma geral, segundo o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio comporta-se da seguinte maneira com o(a):

• Aumento da pressão: o equilíbrio desloca-se no sentido de menor volume;
• Diminuição da pressão: o equilíbrio desloca-se no sentido de maior volume.

Para realizar a análise da influência da pressão em um equilíbrio, é fundamental conhecer o volume estabelecido nos reagentes e nos produtos, o qual pode ser determinado pelos coeficientes que tornam a equação balanceada, como no exemplo a seguir:

Modelo de uma equação em equilíbrio químico

Dessa forma, os reagentes apresentam um volume de 4L, que é obtido pela soma dos coeficientes 1, 2 e 2, e o produto, que é único, apresenta um volume de 3L (dado pelo coeficiente 3).

Assim, em relação ao equilíbrio acima, se:

• Aumentarmos a pressão do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido direto (do menor volume, 3L), ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação do produto D).
• Diminuirmos a pressão do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido inverso (do maior volume, 4 L), ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes).

Obs.: O aumento ou diminuição da pressão em um sistema em equilíbrio pode promover o deslocamento apenas em situações em que o volume dos reagentes é diferente do volume dos produtos.

Após a leitura do texto, responda os seguintes questionamentos: 

a) Explique o que é um deslocamento de equilíbrio e quando ele ocorre. 
b) Quais são os fatores que podem promover o deslocamento de um equilíbrio químico? Explique cada um deles.

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