Trabalho ingles

“Equilíbrios e Desiquilíbrios de um Sistema Reacional”[pic 2]

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Índice

Introdução        

Equilíbrio Químico        

   Constante de equilíbrio – Lei de Guldberg e Waage..................................................... 4

   Constante de equilíbrio – Reações Reversíveis        6

   Quociente de Reação e a Constante de Equilíbrio        6

Equilíbrios e Desequilíbrios de um Sistema Reacional        

   Variação na concentração de um constituinte _        9

   Efeito da variação na pressão do sistema        9

   Efeito da variação da temperatura         10

   A ação dos catalisadores sobre os efeitos químicos         10

Conclusão        

WebGrafia/Bibliografia        12

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Introdução

O presente trabalho esta inserido na disciplina de Fisíca e Química – Módulo 3 - Química, tendo como principal objetivo compreender os equilíbrios e desequilíbrios de uma sistema reacional e quais os seus fatores externos.

A Química é precisamente a ciência dos materiais da Terra, das substâncias que os compõem, das transformações que neles ocorrem e, portanto, até dos seres vivos. Ela está presente na nossa vida, nas transformações que ocorrem à nossa volta. Por isso, é importante o seu estudo, pois permite conhecer o avanço da ciência nesta área, reconhecer a sua contribuição para o nosso bem-estar e desenvolvimento e antever as suas potencialidades na resolução dos problemas atuais da humanidade.

Como já sabemos os sistemas reacionais são caraterizados por poderem, estar ou não, em equilíbrio químico.  Encontram-se em equilíbrio quando as concentrações dos reagentes e dos produtos permanecem constantes ao longo do tempo, no entanto mesmo quando em equilíbrio, este pode ser alterado pelos seguintes fatores: a concentração de reagentes e/ou produtos, a pressão do sistema e a  temperatura.

Para além destes, será também abordado os catalisadores que apesar de não afetarem o equilíbrio dos sistemas reacionais alteram a velocidade com que ocorrem os processos de equilíbrio.

Equilíbrio Químico

Um equilíbrio químico é caracterizado pela ocorrência simultânea das duas reações – direta e inversa – com a mesma rapidez.

Estes equilíbrios químicos podem ser classificados em função do número de fases do sistema,como homogéneos ou heterogéneos.[pic 7]

Constante de equilíbrio – Lei de Guldberg e Waage

Entre 1864 e 1879, Cato Guldberg e Peter Waage mostraram que, numa reação química, o equilíbrio pode ser atingido partindo dos reagentes ou dos produtos, uma vez que este estado se resume a uma competição entre as reações direta e inversa.

Para além disso, estes dois cientistas propuseram a lei de ação das massas (que também ficou conhecida como lei de Guldberg e Waage) e chegaram a uma relação matemática que, mais tarde, viria a ser reconhecida como constante de equilíbrio (Kc).

A lei de ação das massa é uma lei fundamental da química. Esta lei estabelece que a velocidade à qual uma reação química ocorre, a uma dada temperatura, é diretamente proporcional ao produto das concentrações dos reagentes elevadas aos respetivos coeficientes estequiométricos.

Esta lei pode ser enunciada de outro modo dizendo-se que num sistema em equilíbrio, a uma dada temperatura, a razão entre os produtos das concentrações dos produtos da reação e as concentrações dos reagentes, elevadas aos respetivos coeficientes estequiométricos, é constante.

Consideremos a reação genérica:  

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A sua constante de equilíbrio (Kc) é o quociente entre o produtos das concentrações (no equilíbrio) dos reagentes e o produto das concentrações dos produtos, todas elas elevadas aos respetivos coeficientes estequiométricos.

Assim, à temperatura T, a constante de equilíbrio para esta reação química genérica é definida pela expressão.

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A constante e equilíbrio de uma reação é uma grandeza termodinâmica adimensional e o seu valor é o mesmo que para qualquer estado de equilíbrio dessa reação a uma dada temperatura.

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Constante de equilíbrio – Reações reversíveis

As reações reversíveis, as únicas passíveis de atingirem um estado de equilíbrio

químico, ocorrem em dois sentidos.

Deste modo podemos definir duas constantes de equilíbrio (Kc e K’c) consoante nos referimos à reação direta ou inversa, respetivamente, que são inversas uma da outra.

Por exemplo: Considere a reação de síntese do amoníaco

N2 (g) + 3 H2 (g)  [pic 11] 2 NH3 (g)

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Reação direta: N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)

Reação inversa: 2 NH3 (g) → N2 (g) + 3 H2 (g)

Constante de equilíbrio em química:

As contantes de equilíbrio permitem resolver vários problemas estequiométricos,

em sistemas em equilíbrio.

A partir destas constantes pode:

• Avaliar-se a extensão da reação;
• Calcular as concentrações dos reagentes e dos produtos no equilíbrio;
• Prever o sentido de progressão de uma relação relativamente ao estado de equilíbrio.

O quociente de reação e a constante de equilíbrio

Para avaliarmos se um sistema reacional está ou não em equilíbrio recorremos ao chamado quociente da reação (Q).

A expressão do quociente da reação calcula-se usando as concentrações das espécies do sistema reacional numa situação de não equilíbrio

Vamos considerar uma reação química do tipo:[pic 13]

Podemos definir o quociente de reação, Q, pela expressão: [pic 14]