Equilíbrios Químicos - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
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Maraca1 de Março de 2013

Equilíbrios Químicos - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

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Apostilas sobre experimentos relacionados ao equilíbrio químico que é fundamental para previsões do sucesso de reações química.
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Aula 11 – Estudo de equilíbrios químicos

Resumo

Nesta prática observamos experimentos relacionados ao equilíbrio químico que é fundamental para previsões do sucesso de reações química. O equilíbrio químico é de extrema importância para a manutenção da vida, ele regula processos vitais a todos os seres vivos. Segundo o Princípio de Le Chatelier afirma que se um sistema em equilíbrio é perturbado ele reagirá de modo a encontrar um novo equilíbrio.

Introdução

As reações químicas são classificadas em dois tipos: reações reversíveis e reações irreversíveis. A divisão das reações em dois tipos é, na verdade, uma divisão prática. Teoricamente, todas as equações possuem um caráter reversível, ou seja, todas ocorrem, tanto no sentido dos produtos como no sentido dos reagentes.

Observando uma equação reversível, quando a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa, dizemos que está em equilíbrio químico. [1]

Para que o estado de equilíbrio possa ser atingido, é necessário que o sistema seja fechado e sua temperatura seja constante. [2]

Considerando a equação aA + bB yY + zZ, podemos representar, graficamente, a condição de equilíbrio em função da velocidade:

O equilíbrio químico pode ainda ser classificado em homogêneo e heterogêneo.

Equilíbrio homogêneo ocorre quando todos os elementos participantes da reação estão no mesmo estado físico. Já o equilíbrio heterogêneo é aquele onde todas as substâncias da reação química estão em fases diferentes umas das outras. [5]

A partir de uma reação, podemos calcular a porcentagem de reagentes que reagiu para que a reação entrasse em equilíbrio:

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Características do equilíbrio quimico :

* No equilíbrio, a velocidade da reação direta (v1) é a mesma velocidade da reação inversa (v2).

* O equilíbrio químico é um equilíbrio dinâmico.

* A impressão externa é de que tudo cessa, mas isso não ocorre. Tanto a reação direta como a inversa permanecem contínuas e sem interrupções, no entanto, com a mesma velocidade. A igualdade das velocidades direta e inversa mantém o equilíbrio químico contínuo.

* As concentrações de todas as substâncias presentes permanecem constantes no decorrer do tempo.

* Qualquer reação reversível tende, naturalmente, ao equilíbrio, pois ao atingir o equilíbrio o sistema consome menos energia. E assim permanece, a não ser que algum fator externo interfira nessa situação.

* O equilíbrio químico é obtido apenas nas reações que ocorrem em sistema fechado, onde não há a introdução ou remoção de matéria ou de energia.

* Macroscopicamente tudo cessa, ou seja, a aparência externa do estado de equilíbrio mostra que tudo parou, no entanto, sabemos que microscopicamente (no plano molecular) ambas as reações continuam ocorrendo, com a mesma velocidade.

O princípio regedor do deslocamento do equilíbrio químico é o Princípio de Le Chatelier:

“Quando um sistema em equilíbrio sofre a ação de forças externas, o sistema tende a se deslocar no sentido de minimizar a ação da força aplicada, procurando uma nova situação de equilíbrio.”

Fatores capazes de deslocar o equilíbrio: Concentração, Temperatura e Pressão

Observação: O catalisador não desloca um equilíbrio químico, pois aumenta igual e simultaneamente ambas as velocidades v1 e v2, porém faz que o equilíbrio seja atingido mais rapidamente.

Parte Experimental

Influência da concentração de H+ no equilíbrio químico

Materiais

- 6 tubos de ensaio

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- 5 pipetas de 5 mL

- solução de dicromato de potássio 0,1 mol/L

- solução de cromato de potássio 0,1 mol/L

- solução de ácido clorídrico 1 mol/L

- solução de hidróxido de sódio 1 mol/L

- solução de cloreto de bário 0,1 mol/L

Reagentes

- K2Cr2O7

- K2CrO4

- HCl

- NaOH

- BaCl

Procedimento

- Numeramos os tubos de ensaio.

- Adicionamos 2 mL de solução de K2CrO4 nos tubos de ensaio 1, 2 e 3. Aos tubos 4, 5 e 6 adicionamos K2Cr2O7.

- Agitamos continuamente.

- Acrescentamos 2 mL de HCl no tubo 1.

- Acrescentamos 2 mL de NaOH no tubo 4.

- Acrescentamos 2 mL de BaCl nos tubos 2, 3, 5 e 6.

- Acrescentamos mais 2 mL de HCl no tubo 2.

- Acrescentamos mais 2 mL de NaOH no tubo 3.

- Acrescentamos mais 2 mL de HCl no tubo 5.

- Acrescentamos mais 2 mL de NaOH no tubo 6.

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- Após adicionarmos cada reagente, observamos se ocorreu mudança de cor, formação ou dissolução de precipitado em cada tubo de ensaio.

Resultados e Discussão

Parte A

Parte B

A explicação do experimento realizado está baseada no principio de Le Châtelier que afirma que o deslocamento será no sentido que minimize ou reduza o efeito da variação, consequentemente se um sistema químico esta em equilíbrio e adicionamos uma substância (um reagente ou produto), a reação se deslocará de tal forma a estabelecer o equilíbrio pelo consumo de parte da substância adicionada fará com que uma reação se mova no sentido que formar mais daquela substância.

Referências Bibliográficas

BARBOSA, L. C. de A. “Introdução à Química Orgânica”. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006. 311 p.

ATKINS, P. W.; JONES, L. “Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente”. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 914 p.

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