FACTORES QUE INFLUENCIAM AO DESLOCAMENTO DE EQUILIBRIO QUIMICO - TEMPERATURA E CONCENTRACAO

1. Factores que influenciam ao equilíbrio químico: temperatura e concentração.

1.1 Introdução teórica

Para Russell (994), um equilíbrio químico é a situação em que a proporção entre os reagentes e produtos de uma reação química se mantém constante ao longo do tempo. Foi estudado pela primeira vez pelo químico francês Claude Louis Berthollet em seu livro Essai de Statique Chimique de 1803.

O equilíbrio químico é atingido quando, na mistura reacional, as velocidades das reações directa (reagentes formando produtos) e inversa (produtos formando regenerando os reagentes) ficam iguais. Mas, em primeiro lugar, é importante entender que reação química é um processo onde reagentes se combinam e formam novas substâncias com propriedades diferentes. Algumas reações se processam totalmente, enquanto outras parecem parar antes de estarem completas. Isso tem a ver com a reversibilidade da reação. Em uma reação reversível os reagentes formam os produtos, mas os produtos reagem entre si e regeneram os reagentes (RUSSELL, 1994).

Segundo Kotz at el (2010) Teoricamente, toda a reação química ocorre nos dois sentidos: de reagentes se transformando em produtos e de produtos se transformando de volta em reagentes. Contudo, em certas reações, como a de combustão, praticamente 100% dos reagentes são convertidos em produtos, e não se observa ocorrer o contrário (ou pelo menos não em escala mensurável); tais reacções são chamadas de irreversíveis. Há também uma série de reações nas quais logo que certa quantidade de produto(s) é formada, este(s) torna(m) a dar origem ao(s) reagente(s); essas reacções possuem o nome de reversíveis. O conceito de equilíbrio químico restringe-se às reações reversíveis.

Apesar das concentrações do(s) reagente(s) e do(s) produto(s) serem constantes no equilíbrio químico de uma reação, os fenômenos direto e inverso do processo, que é reversível, continuam ocorrendo, âmbos na mesma velocidade. Dessa forma, as reações direta e inversa se anulam, o que justifica o facto das concentrações do(s) produto(s) e do(s) reagente(s) serem constantes no equilíbrio químico, apesar da reação nunca ser interrompida (KOTZ, at el 2010).

1.1.1 Objectivos

• Verificar a influência de concentração no equilíbrio de uma recção químico;
• Verificar a influência da temperatura no equilíbrio de uma recção química.

1.2 Materiais e Reagentes

• Grade com tubos de ensaio
• Copo químico
• Fugão eléctrico
• Conta gota
• Água da torneira
• Cloreto de ferro (III) (FeCl3)
• Tiocianato de potássio (KSCN)
• Cloreto de bário (baCl3)
• Acetato de potássio (C2H3KO2)

1.3 Procedimentos

1. Num copo de precipitação deitou-se 20 ml de água e juntou-se 1-2 gotas de soluções saturadas de FeCl3 e KSCN;
2. Passou-se a solução de cor azul para 5 tubos de ensaio, em partes iguais de volume;
3. Juntou-se a um dos tubos 2-3 gotas de solução saturada de FeCl3;
4. Juntou-se a um dos tubos de ensaio 2-3 gotas de solução saturada de KSCN
5. Aqueceu-se a solução de tiocianato de ferro Fe(SCN)3
6. Juntou-se a um terceiro tubo um pouco de cloreto de bário solido e acetato de potássio

1.4 Observação

Quando preparou-se a solução saturada de tiocianato de potássio (KSCN), apresentou a coloração amarela. A solução do cloreto de ferro (FeCl3), apresentou coloração castanha. Com ajuda de conta gota, extraiu-se das duas soluções preparadas (FeCl3 e KSCN), deitou-se algumas gotas das soluções, no copo químico que continha 20 ml da água da torneira, a mistura tomou a coloração azul carregado.

Levou-se 5 tubos de ensaio e passou-se em igual volume a mistura obtida no copo químico. Depois no 1º tubo adicionou-se duas gotas do FeCl3, e a solução tornou-se azul clara. No 2º tubo quando adicionou-se algumas gotas de KSCN, a solução tornou-se mais eficaz, tornando-se mais escura nesse caso.

No 3º tubo, quando adicionou-se algumas gotas de clorecto de bário (BaCl3), não houve nenhuma mudança da cor, e deitou-se a metade da solução num outro tubo vazio, ficando com dois tubos com a mesma solução. Depois num dos dois tubos com mesma solução, adicionou-se acetato de potássio (C2H3KO2) a solução tornou-se mais transparente, um pouco verde nesse caso. E quando noutro tubo adicionou-se mais clorecto de bário (BaCl3) a solução tornou-se mais clara que do ouro tubo com acetato de potássio.

No 4º e 5º tubo, comparou-se com os tubos que continha solução de acetato de potássio (C2H3KO2) e clorecto de bário (BaCl3), viu-se que as soluções dos tubos 4 e 5 eram mais azuladas comparadas com os tubos que continham soluções de clorecto de bário e acetato do potássio. Depois aqueceu-se a solução de tiocianato de ferro, e a solução diminuiu a intensidade da coloração.

1.5 Discussão dos Resultados

Quando adicionou-se algumas gotas de soluções de tiacianato de potássio e clorecto de ferro (III), no copo químico com água, como mostra a equação abaixo, a solução tomou a cor azul.[pic 1][pic 2]

[pic 3]

A figura 1 ilustra o produto obtido da reacção de cloreto de ferro (FeCl3) com tiocianato de potássio, nesse caso obteu-se a solução de tiocianato de ferro (III). Fonte: autores, 2018. [pic 4][pic 5]

                    [pic 6][pic 7]

A representação da constante do equilíbrio para a reacção é:

[pic 8]

O tiocianato de ferro (III), formado reversivelmente pela recção entre clorecto de ferro e tiocianato de potássio, apresenta a coloração vermelha. As variações na intensidade dessa coloração, causadas por variação na concentração, são facilmente detectáveis pelo olho nu, permitindo assim uma visualização das variações de concentrações.