O Equilíbrio Químico

1. INTRODUÇÃO         

       O equilíbrio químico é quando uma reação não se completa e os reagentes e os produtos se mantêm em equilíbrio utilizando duas setas ou uma seta dupla em sentidos contrários para separar as duas partes de reação química. No início do equilíbrio químico reversível, a reação ocorre no sentido do consumo dos reagentes e da formação dos produtos, sendo que quando se formam algumas moléculas do produto pode ocorrer a reação no sentindo inverso também, mantendo suas concentrações invariáveis. Quando as concentrações dos reagentes e dos produtos deixam de variar com o tempo, o processo atingiu o equilíbrio. O equilíbrio químico é dinâmico, que indica que a reação se processa em um sentido (dos reagentes para os produtos, sentido direto) tem a mesma taxa de desenvolvimento que a reação que se processa no sentido inverso (dos produtos para os reagentes, sentido inverso).1-2-3

                                              sentido direto

REAGENTE A + REAGENTE B                     PRODUTO C + PRODUTO D[pic 1][pic 2]

                                                         sentido inverso

       No equilíbrio, as velocidades com que estas reações ocorrem são iguais. À medida que a reação vai prosseguindo as concentrações dos reagentes vão diminuindo e a dos produtos aumentando gradativamente.2

       Nos sistemas em equilíbrio químico as concentrações dos reagentes e dos produtos permanecem constantes, mas na realidade há uma força que fazem com que produtos e reagentes impulsionem suas moléculas para convergirem entre si para atuarem com a mesma intensidade, porém, em sentidos contrários (direto e indireto), fazendo com que a “força total” do sistema seja nula. No caso das reações químicas, essa força é a energia livre de Gibbs (G).1

       Na realização de experimentos que envolvam o equilíbrio químico tem que ter conhecimento sobre os fatores que influenciam o equilíbrio, sendo o Princípio de Le Chatelier o utilizado neste caso. Tais fatores podem deslocar o equilíbrio, ou seja, mudar as condições de um sistema. Este princípio pode ser resumido da seguinte maneira, quando um sistema reacional em equilíbrio químico sofre uma perturbação externa, este se deslocará no sentido de se contrapor à perturbação exercida sobre ele.1 Os principais fatores que influenciam sobre o equilíbrio químico são:

I) Concentração das espécies envolvidas na reação;

II) temperatura e

III) pressão.  

I -Efeito da Concentração                

       Alterando as concentrações de reagentes ou produtos, o equilíbrio se deslocará em um ou outro sentido, aumentando ou diminuindo a extensão da reação.

       Com o acréscimo de reagentes, a reação se desloca no sentido dos produtos (para a direita). Já com o acréscimo de produtos, a reação se desloca no sentido dos reagentes (para a esquerda). A retirada dos reagentes, o resultado é a reação se deslocar no sentido inverso, para a esquerda, com a retirada dos produtos, ocorre o deslocamento no sentido da reação direta, para a direita.1-2

II – Efeito da temperatura

       Antes de entender como a temperatura influencia no equilíbrio, é necessário recordar os conceitos de reações exotérmicas e endotérmicas. As exotérmicas são aquelas que ao acorrerem liberam energia para o meio, sendo as reações endotérmicas com efeito contrário, a temperatura do meio diminui porque a energia do meio é absorvida. Com tais conceitos estabelecidos pode-se dizer então que com o aumento da temperatura o equilíbrio se desloca para a reação endotérmica deslocando a reação em direção ao lado que consuma esta energia adicionada, e com uma diminuição da temperatura, o equilíbrio se desloca para a reação exotérmica, se deslocando para o lado que a energia é liberada.1 

Aumento da temperatura:

A + B + Calor → C + D; ΔH > 0

Diminuição da temperatura:

A + B → C + D + Calor; ΔH < 0

       O efeito da temperatura é mais intenso que no caso da concentração, pois a temperatura não desloca apenas a temperatura, mais modifica o valor da constante de equilíbrio (não sendo enfatizada ainda neste trabalho), que depende desse fator.2 

III – Efeito da pressão

        Com a diminuição da pressão, que significa um aumento no volume, o equilíbrio aumenta o espaço entre as partículas e desloca o equilíbrio no sentido da expansão do número de partículas, ou seja, se deslocará na direção do produto com maior quantidade de partículas. Já como aumento da pressão, que é a diminuição do volume, o equilíbrio se desloca no sentido da contração do número de partículas, ou seja, se deslocará na direção do reagente com menor quantidade de partículas.1-2

1. OBJETIVO

       O experimento tem por finalidade caracterizar o estado de equilíbrio, observando o deslocamento de equilíbrio, do íon cromato (CrO42-) e do íon dicromato (Cr2O72-), através da diferença de cor e solubilidade quando adicionados hidróxido de sódio (NaOH), ácido clorídrico (HCl) e cloreto de bário (BaCl2), utilizando os fatores que influenciam o equilíbrio químico mediante o uso do Principio de Le Chatelie.

1. MATERIAS E MÉTODOS

3.1 Materiais utilizados

1. 8 tubos de ensaio
2. 1 béquer de 50 ml
3. Pisseta
4. Suporte para tubo de ensaio
5. Conta-gotas
6. 1 pipeta volumétrica 1,0 mL
7. 1 pipeta graduada  5mL
8. Pêra
9. Pro- pipeta

3.2 Reagentes utilizados

1) Dicromato de Potássio (K2Cr2O7) – concentração de 0,1M