Equilibrio Heterogenio

Equilíbrios em sistemas heterogêneos

Os corais marinhos são seres vivos, cujos esqueletos contêm carbonato de cálcio. A formação e a decomposição dos esqueletos de corais nos oceanos envolvem um equilíbrio delicado que sofre os efeitos do aumento da acidez e da temperatura da água.

Com a queima excessiva de combustíveis fósseis, verifica-se um aumento significativo da concentração de dióxido de carbono no ar. Além de intensificar o efeito estufa, esse gás contribui para o aumento da acidez da água do mar.

Estudos apontam que a acidificação dos oceanos pode romper o equilíbrio e atingir um ponto crítico, além do qual eles passarão a liberar dióxido de carbono mais rápido do que absorvem.

A formação e a dissolução das estruturas dos esqueletos dos corais constituem um equilíbrio heterogêneo.

Equilíbrios heterogêneos

São processos que envolvem equilíbrios em sistemas com mais de uma fase, como a solubilidade de gases em líquidos e a formação de precipitados em solução aquosa.

→ Kc para equilíbrios heterogêneos

Observe como exemplo a análise da decomposição do bicarbonato de sódio, em um sistema fechado:

2 NaHCO3(s) ⇆ Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

Nesse equilíbrio heterogêneo coexistem duas fases: uma sólida, constituída de carbonato e bicarbonato, e outra gasosa, formada pelo vapor de água e dióxido de carbono.

Entretanto, nas reações em que participam sólidos e líquidos puros, a expressão da constate de equilíbrio é escrita omitindo-se a concentração dessas substâncias, ficando assim:

Kc = [H2O(g)] • [CO2(g)]

→ Kc para equilíbrios heterogêneos

A constante de equilíbrio relacionada à pressão (Kp) comente é aplicada a equilíbrios que envolvam participantes gasosos. Nos casos de equilíbrio heterogêneo, apenas as pressões dos componentes gasosos participam da expressão da Kp.

→ Perturbação de equilíbrios heterogêneos

⇒ Efeito da adição ou remoção de reagente ou produto

A ureia é a principal fonte de nitrogênio para a agricultura brasileira anualmente.

CO2(g) + 2 NH3(g) ⇄ NH4(NH2CO2)(s) ⇄ CO(NH2)2(s) + H2O(g)

A formação de ureia é favorecida pela adição de CO2(g) e NH3(g) e pela remoção de H2O(g).

⇒ Efeito da pressão

A primeira etapa do processo de obtenção de ureia corresponde à formação de carbamato de amônio sólido, a partir de CO2(g) e NH3(g).

CO2(g) + 2 NH3(g) ⇄ NH4(NH2CO2)(s)

O aumento de pressão favorece o lado que ocupa menor volume.

⇒ Efeito da temperatura

A segunda etapa do processo de obtenção da ureia corresponde à decomposição do carbamato de amônio em ureia e água por meio de um processo endotérmico:

NH4(NH2CO2)(s) ⇄ CO(NH2)2(s) + H2O(g); ΔH > 0

O aumento de temperatura favorece o processo endotérmico.