7/25/2019 10-Equilibrioquimico (1)

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Prof.: Roberto Ribeiro

Equilbrio

qumico

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Equilbrio qumicoReaes completas ou irreversveis

Reagentes totalmente convertidosem produtos!

Exemplo:

HCl(aq)+ NaOH(aq)

NaCl(aq)+ H2O(l)

Rendimento 100 % !

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Equilbrio qumicoReaes incompletas ou reversveis

Ao final da reao h sobra de reagente!

Exemplo:

Rendimento < 100 % !

- reao de esterificao

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

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Equilbrio qumico

Reaes reversveis ocorrem em dois sentidos (direto e inverso):

Reagentes Produtos

Produtos Reagentes

Reagentes Produtosvdireta

vinversa

vinversa

vdireta

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Equilbrio qumico

Reao qumica genrica:

aA + bB xX + yYv1

v2

A velocidade direta ser: v1= k1[A]a[B]b

A velocidade inversa ser: v2= k

2[X]x[Y]y

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Equilbrio qumicov

direta

e vinversa

At

vdireta

= vinversa

v1= v2

v1= k1[A]a[B]b e v2= k2[X]

x[Y]y

Esse momento chamado deEquilbrio Qumico

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Equilbrio qumico

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Equilbrio qumicoSe v1= v2

k1[A]a[B]b = k2[X]

x[Y]y

Kc= constante de equilbrio (concentraes)

Isolando os termos semelhantes resulta:

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Equilbrio qumicoGeneralizando: Kc= [Produtos]

p/ [Reagentes]r

N2+ 3H2 2NH3 Kc= [NH3]2

/ [N2].[H2]3

PCl5 PCl3 + Cl2 Kc= [PCl3].[Cl2] / [PCl5]

SO3+ 1/2 O2 SO3 Kc= [SO3] / [SO2].[O2]1/2

2H2+ S2 2H2S Kc= [H2S]2/ [H2]

2.[S2]

Exemplos:

Reaes Constantes

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Em reaes gasosas:

Formao da amnia num balo de volume V, em certa temperatura Tsendoque cada gs exerce uma presso parcial Px.

N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g)

Equilbrio qumico

lembre que:

V

nRT

P

P = presso ; V = volume ; n = nmero de mols;

T = temperatura (K)

R = constante universal dos gases = 0,082 atm.L/mol.K

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Equilbrio qumico

PP

PPK bB

a

A

y

Y

x

X

p.

.

Em reaes gasosas:

aA + bB xX + yY

Kc= [Produtos]p

[Reagentes]r

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Equilbrio qumicoExemplo:

O PCl5

se decompe segundo a equao:

PCl5 PCl3 + Cl2

Inicialmente havia 3,0 mols/L de PCl5 e ao ser alcanado o equilbriorestou 0,5 mol/L do reagente no transformado. Calcule o Kc.

PCl5 PCl3 Cl2

Inicio 3,0 - -

Equilbrio 0,5 2,5 2,5

Reage 2,5 - -

A constante de equilbrio ser:

Kc= [PCl3].[Cl2] / [PCl5] = [2,5].[2,5] / [0,5]

Kc= 12,5 mol/L

Resposta:

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Equilbrio qumicoEm reaes heterogneas:

Estados fsicos distintos:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)

Kc= [CO2]

Kp = PCO2

Kc= [NH3].[HCl]

Kp = PHCl. PNH3

A concentrao dos componentes slidos no variam e as constantes noincluem tais componentes.

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Equilbrio qumicoDeslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

Quais osagentes externosque podem deslocar o estado de equilbrio?

Reagentes Produtosvdireta

vinversa

1. variaes nas concentraes de reagentes ou produtos;

2. variaes na temperatura;

3. variaes na presso total.

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Equilbrio qumico

1 - Influncia das variaes nas concentraes

Exemplo: Na reao de sntese da amnia

N2(g)+ 3 H2(g) 2 NH3(g)

Deslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

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Equilbrio qumico

1 - Influncia das variaes nas concentraes

Exemplo: Na reao de sntese da amnia

N2(g)+ 3 H2(g) 2 NH3(g)

Deslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

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Equilbrio qumico

1 - Influncia das variaes nas concentraes

Deslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

I - adicionando N2ou H2o equilbrio desloca-se no sentido de formar

NH3 ( );

Exemplo: Na reao de sntese da amnia

N2(g)+ 3 H2(g) 2 NH3(g)

II - removendo-se NH3o equilbrio desloca-se no sentido deregener-la ( ).

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Equilbrio qumicoDeslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

2 - Influncia das variaes na temperatura

nicofator que altera o valor da constante de equilbrio(Kcou Kp).

- para reaes exotrmicas: T Kc

- para reaes endotrmicas: T Kc

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Equilbrio qumicoDeslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

2 - Influncia das variaes na temperaturaExemplo:

A sntese da amnia exotrmica:

N2+ 3 H2 2 NH3 H = - 17 kcal/mol

T -sentido endotrmico

T - sentido direto

N2+ 3 H

22 NH

3

N2+ 3 H2 2 NH3

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Equilbrio qumicoDeslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

3 - Influncia das variaes na presso total

Presso total desloca o equilbrio no sentido do menor nmero demolculas gasosas.

Presso total desloca o equilbrio no sentido do maior nmero demolculas gasosas.

Somente afetaro os equilbrios que apresentam componentes gasosos(

ngases0).

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Equilbrio qumicoDeslocamento do equilbrio qumico(Princpio de Le Chatelier)

3 - Influncia das variaes na presso total

Exemplo

Sntese da amnia diminuio no nmero de mols gasosos (ngases= - 2).

N2(g)+ 3 H2(g) 2 NH3(g)

Presso

Presso

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E por Hoje??