Experimento 4. Equilíbrio Químico

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO

Campus Diadema

Disciplina: Química das transformações

Experimento 4

Equilíbrio Químico

Professor:

Dr. Alessandro Rodrigues

Alunos da turma A:

Andreas Holzschuh

Diego D. Duarte dos Santos

Fábio Alves Pereira

Gilson Costa dos Santos

Outubro, 2014

RESUMO

O experimento consistiu em verificar a ação de fatores externos a sobre sistemas em equilíbrio. Para isso o trabalho foi dividido em 4 etapas. Na etapa “A” foram analisados a ação da mudança na solução de NH4Cl e Fe(SCN)3 em 3 sistemas em equilíbrio quando suas concentrações eram modificadas, comparamos com um padrão. Na etapa “B” verificamos o comportamento da dissolução do AgCl quando reage com NH4OH. Na “C” analisamos o comportamento do cloreto de cobalto hexahidratado quando subetidos a diferentes temperaturas. Por último, etapa “D” verificamos a coloração do gás NO2 que se altera de acordo com a concentração que por sua vez é alterada pela ação da temperatura. Foi verificado o deslocamento do equilíbrio em todos os experimentos havendo deslocamento do equilíbrio no. Com os resultados obtidos foi possível ver que sistema em equilíbrio buscará um novo estado de equilíbrio que anule a perturbação que lhe foi causado por fatores externos como descreve o princípio de “Le Chatelier”.

INTRODUCÃO

O equilíbrio químico se refere á igualdade nas velocidades de reações reversíveis (BROWN, et al, 2005) gerando uma estabilidade nas concentrações e pressões da mistura formada por reagentes de produtos . Isso é possível em sistemas fechados desde que os reagentes possam ser restituídos a partir dos produtos, na reação inversa.

Segundo o princípio de Le Chatelier quando ocorre um distúrbio nos constituintes do sistema em equilíbrio químico, causado por fatores como pressão, temperatura ou concentração o sistema tende a buscar novo equilíbrio deslocando sua posição de equilíbrio para neutralizar os efeitos do distúrbio (BROWN, et al, 2005), (ATKINS, 2001).

O estudo do equilíbrio químico é de grande importância e utilização pratica. Nas indústrias seu entendimento torna possível a construção de reatores adequados para produção de amônia e a obtenção do maior rendimento possível de um produto desejado em uma reação química, por exemplo, (ATKINS, 2001). Também torna possível a compreensão dos sistemas vivos, que não são sistemas fechados, mas que mantém as condições vitais através da homeostase que embora não seja um equilíbrio obedece ao princípio de Le Chatelier (ATKINS, 2001). A prata é utilizada há muito tempo por ser um metal nobre, mas tem se percebido seus efeitos tóxicos ao meio ambiente (FELISBERTO, R., et al, 2008). O conhecimento dos processos químicos para obtenção desse metal não seria tão eficaz se os saberes sobre equilíbrio químico fossem desprezados.

O dióxido de nitrogênio (NO2) é um gás marrom (FELTRE, 2005) e um dos principais poluentes da atmosfera causados por ações humanas (SINGH, 1987). Ele está envolvido em muitas reações, dentre elas a produção e regulação de ozônio O3 (UGUCIONE, et al, 2002) e formação de chuva ácida produzindo HNO3 (UGUCIONE, et al, 2009).

Muitos metais de transição estão associados a moléculas ocupando posição central nessas estruturas, quando isso ocorre dizemos que essas substâncias são complexos e formam compostos coordenados (BROWN, et al, 2005). Quando formam complexos muitos sais que possuem baixa solubilidade aumentam sua solubilidade quando estão associadas em soluções com estes complexos.

O cobalto, de símbolo Co, pode ser encontrado na natureza como complexos ou compostos simples, como o cloreto de cobalto que é bastante utilizado na fabricação de tinta para porcelana, aditivos para a agricultura, adesivos, lubrificantes dentre outros. (SADER, 2002).

As soluções são misturas homogêneas. A dissolução de soluto em um solvente depende da pressão, da temperatura e das concentrações em que se encontram as substâncias. Porém, como pode ser visto pela tabela 1, alguns sais quase não se dissolvem em água enquanto outros se dissolvem completamente (FELTRE, 2005). É comum haver mais solubilidade de soluto em um solvente quando aquecemos o sistema, assim como também conseguimos dissolver uma maior quantidade de gás em um solvente líquido quanto aumentamos a pressão do sistema (BROWN, et al, 2005). A importância da solubilidade de alguns solutos em solventes específicos é tão importante que esta técnica pode até ser usada para distingui-los (CATANI e PELLEGRINO, 1960).

Analisaremos o comportamentos de diversos sistemas em equilíbrio frente à ação de fatores externos, conforme orienta a apostila “Experimentos de Química das Transformações, UNIFESP, Campus Diadema 2014”.

OBJETIVO

O objetivo desse trabalho é verificar o princípio de “Le Chatelier” através de um sistema em equilíbrio com a ação de um agente externos.

MATERIAIS E MÉTODOS

Materiais e métodos

6 tubos de ensaio

1 béquer de 100 mL

Bastão de vidro

Solução de hidróxido de amônio (NH4OH) – 1 molar

Solução de cloreto de ferro III – 0,01 molar

Cloreto de amônio (NH4Cl) – sódio

Tiocianeto de amônio (NH4SCN) – sódio

Solução de nitrato de prata (AgNO3) – 0,1 molar

Etanol absoluto

1 proveta de 100 mL

Fio de cobre - 10 cm

Acido nítrico concentrado (HNO3)