Equilibrio Quimico

Estudo dirigido sobre Equilíbrio Químico

EQUILÍBRIO QUÍMICO: K é a constante de equilíbrio da reação. Conceito de reações reversíveis e de estado de equilíbrio.

As reações químicas não resultam na completa conversão de reagentes em produtos.

As reações químicas tendem a um estado de equilíbrio químico, descrito como a condição de reação em que a razão das concentrações de reagentes e produtos é constante.

A constante de equilíbrio químico de uma dada reação é a expressão algébrica da razão das concentrações entre reagentes e produtos.

Reação Reversível = É aquela que ocorre simultaneamente nos dois sentidos. Ao mesmo tempo, os reagentes se transformam em produtos e os produtos se transformam em reagentes.

Grau de Equilíbrio (α)

Indica a porcentagem em mols de uma determinada espécie que reagiu para estabelecer o equilíbrio. Podemos representar:

Lei da Ação das Massas.

O deslocamento da posição de equilíbrio químico decorrente da variação da quantidade de uma ou mais espécies químicas participantes de um sistema é chamado de Efeito da Ação das Massas.

Constantes de equilíbrio em termos de concentração (Kc)

Constante de Equilíbrio em Termos das Concentrações Molares (Kc)

A constante de equilíbrio Kc é, portanto, a razão das concentrações dos produtos da reação e das concentrações dos reagentes da reação, todas elevadas a expoentes que correspondem aos coeficientes da reação.

Dada uma reação reversível qualquer:

aA + bB cC + dD

Aplicando-se a lei da ação das massas de Guldberg-Waage, temos:

• para a reação direta:

v1 = K1 • [A]a • [B]b

• para a reação inversa:

v2 = K2 • [C]c • [D]d

No equilíbrio: v1 = v2

K1 • [A]a • [B]b = K2 • [C]c • [D]d

A relação é constante e denomina-se constante de equilíbrio em termos de concentração molar (Kc):

Observações

a) A constante de equilíbrio Kc varia com a temperatura;

b) Quanto maior o valor de Kc , maior o rendimento da reação, já que no numerador temos os produtos e no denominador os reagentes. Portanto, comparando valores de Kc em duas temperaturas diferentes, podemos saber em qual destas a reação direta apresenta maior rendimento;

c) O valor numérico de Kc depende de como é escrita a equação química.

Constante de Equilíbrio em Termos das Pressões Parciais (Kp)

Quando os componentes do equilíbrio são substâncias gasosas, além da constante Kc, podemos expressar a constante de equilíbrio em termos de pressões parciais (Kp).

Portanto, concluímos que Kp é a razão entre o produto das pressões parciais dos produtos gasosos e o produto das pressões parciais dos reagentes gasosos, estando todas as pressões elevadas a expoentes iguais aos respectivos coeficientes, na equação química balanceada.

Assim para a reação:

aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

a constante de equilíbrio pode ser:

constante de equilíbrio em termos de concentração molar Kc

ou