Equilibrio Químico

SUMÁRIO

SINOPSE ..................................................................................................... 04

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................. 05

2 OBJETIVO ................................................................................................... 06

3 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................... 07

3.1 MATERIAS .................................................................................................. 07 3.1.1 Reagentes………………………………………………………….…………..….07

3.2 MÉTODOS …................................................................................................07

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................... 09

5 CONCLUSÃO .............................................................................................. 12

6 REFERÊNCIA.............................................................................................. 13

7 ANEXOS...............................................................................................…… 14

SINOPSE

Este relatório apresenta uma aula pratica. Na qual foram realizados experimentos para analisar o equilíbrio químico. Usando reagentes com propriedades macroscópicas características, com cores fortes. A permanência da cor é uma importante indicação que a reação não se processou ate o fim.

1 INTRODUÇÃO

O relatório apresenta uma aula pratica que ocorreu no laboratório de Química da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. No dia 31 de Outubro de 2012, ministrada pelo Professor Marcio Cesar Pereira. Na qual foi introduzido o conceito de equilíbrio químico. Que ocorre quando as condições do sistema se mantem constantes, quando as concentrações não variam com o tempo e as velocidades se igualam. Também introduziu conhecimentos do Principio de Le Chatelier, que enuncia o princípio geral do deslocamento de equilíbrios químicos: “Quando uma força atua sobre um sistema em equilíbrio químico, este se desloca no sentido de anular a força aplicada”.

2 OBJETIVO

Obter conhecimentos sobre o Principio de Le Chatelier, reconhecendo, assim, os fatores que influenciam o equilíbrio químico. Determinar a expressão da constante de equilíbrio. Caracterizar o estado de equilíbrio de sistemas químicos.

3 MATERIAIS E METÓDOS

3.1 MATERIAIS

- Béquer de 50 mL;

- Estante para tubos de ensaio;

- Tubos de ensaio;

- Conta-gotas;

- Agua destilada;

3.1.1 Reagentes

- NaOH 1 mol/L;

- HCl 1 mol/L;

- K2Cr2O4 1 mol/L;

- K2Cr2O7 1 mol/L;

- BaCl2 1 mol/L;

3.2 MÉTODOS

Separar oito tubos de ensaio, numerar cada tubo, comparar a cor da solução com as demais soluções e anotar as variações.

Adicionar em quatro tubos, 2 mL de K2Cr2O7 1 mol/L, íon dicromato. Em outros quatro tubos de ensaio 2 mL de K2Cr2O4 1 mol/L, íon cromato.

No primeiro tubo que contem dicromato, adicionar 0,5 mL de solução 1 mol/L NaOH. Apos adicionar 1 mL HCl 1 mol/L.

No primeiro tubo que contem cromato, adicionar 0,5 mL de HCl 1 mol/L. Apos adicionar 1 mL de NaOH 1 mol/L.

No segundo tubo que contem cromato, adicionar 4 gotas BaCl2 0,1 mol/L.

No segundo tubo que contem dicromato, adicionar 4 gotas BaCl2 0,1 mol/L.

No terceiro tubo que contem cromato, adicionar 1 mL de NaOH 1 mol/L. Apos adicionar 2 gotas BaCl2 0,1 mol/L.

No terceiro tubo que contem dicromato, adicionar 1 mL de NaOH 1 mol/L. Apos adicionar 2 gotas BaCl2 0,1 mol/L.

No quarto tubo que contem dicromato, adicionar 1 mL de HCl 1 mol/L. Apos adicionar 4 gotas de BaCl2 0,1 mol/L.

No quarto tubo que contem cromato, adicionar 1 mL de HCl 1 mol/L. Apos adicionar 4 gotas de BaCl2 0,1 mol/L.

Ao termino da aula, deve-se descartar as soluções geradas de maneira apropriada. Lavar as vidrarias utilizadas, com agua corrente e depois com agua destilada. Manter a bancada limpa e arrumada.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Cr2O7 -2 (aq) + H20(l)  2 Cr2O4-2(aq) + 2H+ (aq)

Alaranjado Amarelo

O equilíbrio entre o cromato, solução amarela e dicromato, solução alaranjada. E utilizado para observação do deslocamento do equilíbrio químico, pois sua mudança de estado físico é notada a olho nu, devido à facilidade pela diferença de cor. Mesmo com o predomínio do cromato deve observar que existe concentração do íon dicromato e vice-versa.

Ao misturar os reagentes no tubo, nota-se: diferentes tipos de reações, mudança de cor e precipitação, além de diversas constantes de equilíbrio (Keq).

No primeiro tubo contendo dicromato.

- Adicionando NaOH :

Cr2O7²ˉ(aq) + NaOH(aq)+ H2O(l)  2CrO4²ˉ(aq) + 2H+(aq) + Na+(aq) + OH ˉ(aq)

A solução altera a sua cor, ficando amarela. O NaOH favorece a formação do íon cromato. Deslocando, portanto o equilíbrio para a direita.

Keq=[ CrO4²ˉ]2 [H+]2 [Na+] [OH-]

[Cr2O7²ˉ] [NaOH]

- Adicionando HCl :

Cr2O7²ˉ(aq) + H3O+(aq) + Clˉ(aq)  2CrO4²ˉ(aq) + 2H+(aq)+ HCl(aq)

A solução altera a sua cor, ficando alaranjada. O HCl favorece a formação do íon dicromato. Deslocando, portanto o equilíbrio para a esquerda.

Keq= [ CrO4²ˉ]2 [H+]2 [HCl]

[Cr2O7²ˉ] [H3O+] [Clˉ]

No primeiro tubo contendo cromato:

- Adicionando HCl :

2CrO4²ˉ(aq) + 2H+(aq) + HCl(aq)  Cr2O7²ˉ(aq) + H3O+(aq) + Clˉ(aq)

A solução altera a sua cor, ficando alaranjada. O H+ favorece a formação do íon dicromato. Deslocando, portanto o equilíbrio para a direita.

Keq= [Cr2O7²ˉ] [H3O+] [Clˉ]

[ CrO4²ˉ]2 [H+]2 [HCl]

-Adicionando NaOH:

2CrO4²ˉ(aq) + 2H+(aq) + Na+(aq) + OHˉ(aq)  Cr2O7²ˉ(aq) + NaOH(aq)+ H2O(l)

A solução volta ao seu estado primogênito, cromato, adquirindo a cor amarela. Deslocando, portanto o equilíbrio para a esquerda.

Keq= [Cr2O7²ˉ] [NaOH]

[ CrO4²ˉ]2 [H+]2 [Na+] [OHˉ]

No segundo tubo contendo cromato:

- Adicionando BaCl2:

BaCl2(aq) + Cr2O4²ˉ(aq)  BaCrO4(s) + 2Clˉ(aq)

Ao adicionar o cloreto de bário formou-se um precipitado e a cor tornou-se um amarelo leitoso. Deslocando, portanto o equilíbrio para a esquerda.

Keq= [Clˉ]2

[BaCl2] [Cr2O4²ˉ]

No segundo tubo contendo dicromato:

- Adicionando BaCl2:

Cr2O7 ²ˉ(aq)+ BaCl2(aq)  Cr2O7 ²ˉ(aq) + Ba²(aq)+2Clˉ(aq)

Não há reação, pois BaCr2O7²ˉ é solúvel. Deslocando, portanto para direita.

Keq= [Cr2O7²ˉ ] [Ba² ] [Clˉ ]2

[Cr2O7²ˉ ] [BaCl2]

No terceiro tubo contendo cromato:

A solução turvou, ficando um amarelo leitoso, formando precipitado de BaCrO4. Deslocando, portanto o equilíbrio para a esquerda.

No terceiro tubo contendo dicromato:

Foi repetido o mesmo processo. Houve formação de precipitado. Deslocando, portanto o equilíbrio para a direita.

Ao comparar os segundos tubos, contendo cromato e dicromato e os terceiros tubos, que também possuíam essas soluções. Os tubos contendo cromato ficaram semelhantes, pois mesmo adicionando o NaOH formou-se mais cromato e provavelmente aumentou a quantidade de BaCrO4²ˉ.

Já os tubos contendo dicromato, houve diferenças, no segundo tubo não ocorreu reação, pois BaCr2O7²ˉ é solúvel, e no terceiro tubo ouve precipitação pois continha NaOH o que proporcionou mais formação de cromato, contendo íons de cromato e bário formou-se BaCrO4²ˉ.

No quarto tubo contendo dicromato:

Não ocorreu nenhuma transformação na solução, o BaCr2O7²ˉ é bastante solúvel.

No quarto tubo contendo cromato:

Não houve formação de precipitado na solução. O HCl também, não formou precipitado, pois a quantidade de BaCl2 adicionada não foi o suficiente.

Só se forma precipitado de BaCrO4(s) se atingir a Kps, que é o produto da solubilidade.

BaCrO4(s)  Ba+2(aq)+CrO4-2(aq)

Keq= [Ba+2 ] [CrO4-2 ]

Kps= 8,5x10-11

Kps<<1 - favorece a formação dos reagentes, deslocando, portanto o equilíbrio para a esquerda.

5 CONCLUSÃO

Concluímos, portanto, que o equilíbrio é dinâmico, o que foi comprovado através dos experimentos realizados na aula pratica. E os fatores que podem influenciar sobre esse equilíbrio, são: a variação de concentração, variação de temperatura e variação de pressão. Tais fatores tende a anular ou, pelo menos, atenuar os efeitos de força, segundo o Princípio de Le Chatelier. A mudança de cor contribui de forma significativa para a melhor compreensão sobre o assunto.

6 REFERÊNCIAS

Brown , Theodore L. Química: a ciência central. 9ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall , 2005. 565 p., il.

Química na pratica:

Disponível em: http://quimicanapratica.wordpress.com/2009/12/09/equilibrio-quimico/

Acesso em 31 out 2012.

Ebah:

Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfFCMAH/relatorio-equilibrio-quimico.

Acesso em 31 out 2012.

Equilíbrio Quimico:

Disponível em: http://www.uff.br/gqi/ensino/disciplinas/givexp/chatelier.pdf

Acesso em 31 de out 2012.

7 ANEXOS

7.1 Coloque em ordem crescente, a quantidade de precipitado formado nas experiências c 1, d 1 e e 2. Justifique.

c1<d1<e2, pois na experiência c1 o dicromato não reage com (bário 2+), na experiência d1 forma pouco precipitado, devido à concentração de cromato na reação, na experiência e2 é formado muito precipitado, devido a alta concentração de cromato.

7.2 Escreva a expressão da constante de equilibrio da equação I.

Keq=[ CrO4²ˉ]2 [H+]2 [Na+] [OH-]

[Cr2O7²ˉ] [NaOH]

7.3 Seja um sistema do tipo:

A(alcoólico)+B (alcoólico)  2 C(alcoólico) + H2O(l)

Como o sistema reagira, com:

a) Abaixamento da temperatura.

Com a diminuição da temperatura o sistema diminui a velocidade no sentido de formação de produtos.

b) Aumento da pressão:

O aumento da pressão não afetaria o sistema, pois o sistema não se trata de gases e sim de concentrações.

c) Adição de um agente complexante específico para A.

Logo torna o composto mais estável, o que desloca o equilíbrio para a formação de reagentes e não mais de produto.

7.4 Dê a cor de uma solução de dicromato se aumentarmos o pH para aproximadamente 10.

7.5 De que maneira poderá um aumento de temperatura afetar os seguintes equilíbrios:

H2 + Br2  2HBr(g) ∆H = + 16.800 cal/mol

O aumento de temperatura em uma reação endotérmica aumenta o valor da constante, deslocando o equilíbrio para direita, formando mais produtos.

CO2(g) + 2SO3(g)  CS2(g) + 4O2(g) ∆H = – 265.000 cal/mol

O aumento de temperatura em uma reação exotérmica diminui o valor da constante, deslocando o equilíbrio para esquerda, formando mais reagentes.