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Deslocamento de Equilíbrio Prof. Luís H. Deslocamento de Equilíbrio DESLOCAMENTO DE EQUILÍBRIO V1 V2 R P V2V1 = EQUILÍBRIO QUÍMICO [R] [P] CONSTANTES “ A REAÇÃO NÃO PÁRA” Para que ocorra um equilíbrio químico é necessário que: Deslocamento de Equilíbrio aA + bB cC + dDV1 V2 v1 = k1 [A]a[B]b v2 = k2 [C]c[D]d EQ. QUÍMICO: V1 = V2 k1 [A]a[B]b = k2[C]c[D]d k1 k2 = PP PP b B a A d D c C . . K =p [B][A] [D][C] ba dc . . =Kc Não entra sólido Só para gases Deslocamento de Equilíbrio Relação entre Kc e Kp nRTKcKp D= ).( Em que: Dn = variação da quantidade em mols (diferença entre a quantidade em mols dos produtos e rea-gentes). Kc = constante de equilíbrio em termos de concentração molar. T = temperatura absoluta ( Tk = t 0C + 273). R = constante dos gases(0,082 atm.L / mol.K). Deslocamento de Equilíbrio N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 2-= ).( RTKcKp 1).( RTKcKp = Ca(s) + 2H+(aq) Ca+2(aq) + H2(g) 1).( RTKcKp = Quando se exerce uma ação sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca no sentido de fugir à força aplicada. A. FATORES QUE DESLOCAM O EQULÍBRIO PRINCÍPIO DE LE CHATELIER A.1. Concentração A.2. Pressão A.3. Temperatura Deslocamento de Equilíbrio 1. Temperatura T ENDOTÉRMICA T EXOTÉRMICA 2. Pressão P P V V 3. Concentração [R] [R] [P] [P] P P R R Deslocamento de Equilíbrio A.3.INFLUÊNCIA DA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA Um aumento de temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica. Uma diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para o lado da reação exotérmica. Deslocamento de Equilíbrio 2 H2(g) + O2(g) 2H2O(g) DH = –285 kJ Diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para o lado em que a reação libera calor (EXOTÉRMICO) Aumento da temperatura desloca o equilíbrio para o lado em que a reação absorve calor (ENDOTÉRMICO) Deslocamento de Equilíbrio INFLUÊNCIA DA VARIAÇÃO DE PRESSÃO P VP V Aumento da pressão desloca o equilíbrio para o lado de MENOR volume gasoso Deslocamento de Equilíbrio N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) 4 mol 2 mol 4 volumes 2 volumes 4 x 22,4 L 2 x 22,4 L Aumento da pressão desloca o equilíbrio para o lado de MENOR volume. Diminuição da pressão desloca o equilíbrio para o lado de MAIOR volume. Deslocamento de Equilíbrio INFLUÊNCIA DA VARIAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO Um aumento de concentração de uma das substâncias em equilíbrio, desloca o equilíbrio para o lado que consome a substância adicionada Uma diminuição de concentração de uma substância em equilíbrio, desloca o equilíbrio para o lado que produz essa substância. Deslocamento de Equilíbrio N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) [N2] V1 V2 [H2] V1 V2 [NH3] V1 V2 [H2][NH3] [NH3][N2] [N2] [H2] Deslocamento de Equilíbrio Hemoglobina + O2 oxi-hemoglobina Em grandes alt i tudes a concentração de oxigênio é menor. Isto acarreta desconfortos aos atletas que se deslocam de uma região como o Brasil para a Bolívia, pois a falta de ox igên io p rovoca um des locamento do equi l íbr io na reação ac ima, para o lado esquerdo, diminuindo a concentração de oxi- hemoglobina no sangue, que é responsável pelo transporte de oxigênio para as células do nosso organismo Deslocamento de Equilíbrio 10 100 70 60 R P90 60 DEa= 30 40 10 Deslocamento de Equilíbrio Deslocamento de Equilíbrio Deslocamento de Equilíbrio É incorreto afirmar que a. quando é adicionada uma pequena quantidade de íons hidrônio, o equilíbrio é deslocado para a direita. b. se a pressão total é aumentada, o equilíbrio é deslocado para a esquerda. c. se a temperatura diminui, o equilíbrio é deslocado para a direita. d. quando é retirada uma pequena quantidade de ácido clorídrico, o equilíbrio é deslocado para a esquerda. Deslocamento de Equilíbrio PUC-MG Considere o seguinte equilíbrio: UFV-MG O estudo experimental de uma reação química em e q u i l í b r i o d e m o n s t ro u q u e o a u m e n t o d a temperatura favorecia a for- mação dos produtos, enquanto o aumento da pressão favorecia a fo rmação dos reagentes . Com base nessas informações, e sabendo que A, B, C e D são gases, identifique a equação que representa a reação estudada. Deslocamento de Equilíbrio Deslocamento de Equilíbrio UDESC Com relação à transformação do dióxido de carbono em monóxido de carbono CO2(g) + C(s) 2CO(g), ∆H = 174 kJ/mol é possível afirmar: I– A expressão da constante de equilíbrio para a reação é II – Se ocorrer um aumento na temperatura em que a reação acontece, haverá um aumento na produção de monóxido de carbono. III – O equilíbrio não é afetado, se o sistema sofrer uma compressão. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente a afirmativa II é verdadeira. d) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. Deslocamento de Equilíbrio UDESC Em um sistema fechado considere a seguinte reação química em equilíbrio e analise as proposições. FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) I. Aumentando a concentração de CO(g), o equilíbrio se desloca para a direita. II. Aumentando a concentração de CO(g), o equilíbrio não é alterado. III. Retirando CO(g), o equilíbrio se desloca para a esquerda. IV. À adição de CO2(g), o equilíbrio se desloca para a esquerda. V. A adição de uma substância desloca o equilíbrio no sentido que irá consumi-la. VI. O equilíbrio só se desloca no sentido da formação dos produtos. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e VI são verdadeiras. b ) Somente as afirmativas I, III, IV e VI são verdadeiras. c) Somente a afirmativa II é verdadeira. d) Somente as afirmativas I, III, IV e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II, V e VI são verdadeiras. Deslocamento de Equilíbrio Deslocamento de Equilíbrio N2(g) + O2(g) + 180,8 kJ 2 NO(g) 01) A alta temperatura atingida pelos gases promove a redução do nitrogênio. 02) A formação de monóxido de nitrogênio é um processo exotérmico. 04) Um aumento da temperatura do sistema provocará um deslocamento do equilíbrio para a direita. 08) À temperatura de 300 K pode-se afirmar que, no equilíbrio, as concentrações de N2, O2 e NO são iguais. 16) À temperatura de 2.400 K existe uma concentração menor de NO no equilíbrio. 32) Um aumento na pressão favorece a formação de NO. 64) Um catalisador automotivo eficiente transforma gases tóxicos em não-tóxicos à temperatura de combustão dos gases expelidos. Sabe-se que a constante de equilíbrio para a formação de um mol de NO a 300 K é igual a 10-13, enquanto que à temperatura de 2.400 K o valor da constante é 1013 vezes maior. Deslocamento de Equilíbrio (Uepg) NH3, O2, NO e H2O encontram-se misturados em um meio reacional em equilíbrio, que pode ser expresso pela equação: Mantendo-se a temperatura e o volume constantes, e considerando-se alterações que podem ocorrer neste equilíbrio e os possíveis efeitos, assinale o que for correto. 01) A adição de NO não provoca mudança na quantidade de H2O no meio reacional. 02) A adição de NO provoca um aumento na concentração de O2 0 4 ) A re m o ç ã o d e O 2 p ro v o c a u m a u m e n t o n a concentração de NH3 08) A adição de NH3 faz com que haja um aumento no valor da constante de equilíbrio da reação, Kc. 16) A remoção de NO provoca uma diminuição na concentração de NH3. ( ) ( ) ( ) ( )23 g 2 g g g4 N H 5 O 4 N O 6 H O+ + Deslocamento de Equilíbrio (Uem) A uma determinada temperatura, foram colocados, em um recipiente fechado de capacidade 5 litros, 2 mols de N2(g) e 4 mols de H2(g). Após certo tempo, verificou-se que o sistema havia entrado em equilíbrio e quehavia se formado 1,5 mol de NH3(g). Com relação a esse experimento, assinale o que for correto. 01) A constante de equilíbrio KC é aproximadamente 0,34 (mol/litro)–2. 02) Se dobrarmos os valores das quantidades iniciais (em mols) dos gases N2(g) e H2(g), a constante de equilíbrio também dobra de valor. 04) No equilíbrio, restou 1,75 mol de H2(g). 08) A concentração em quantidade de matéria do N2(g), no equilíbrio, é 0,25 mol/litro. 16) O grau de equilíbrio de reação em relação ao gás nitrogênio é 37,5 %. Deslocamento de Equilíbrio (Uem) Analise os seguintes sistemas em equilíbrio e assinale o que for correto. 01) No sistema I, tem-se uma reação de equilíbrio químico heterogêneo. 02) Um aumento da pressão do sistema II não altera a condição de equilíbrio da reação. 04) Se um aumento da temperatura do sistema I desloca a reação no sentido de formação de CO e H2, a reação no sentido direto é endotérmica. 08) Para deslocar o equilíbrio no sentido da produção de CO e H2, podemos adicionar carvão ao sistema. 16) Devido a todos os componentes do sistema II s e r e m g a s o s o s , o K p p a r a e s s a r e a ç ã o é independente da temperatura. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 I. C s H O g C O g H g I I. H g B r g 2 H B r g + + + Deslocamento de Equilíbrio (Uem) Considerando a reação expressa a seguir em meio aquoso, exotérmica no sentido da reação direta, e os dados de constante de equilíbrio (KC) determinados em diferentes temperaturas, assinale o que for correto. 01) Se em um recipiente de 1,0 L, a 25 ºC, forem adicionados 2 mols de A, 2 mols de B, 2 mols de C e 2 mols de D, a cor da solução deverá tender de rosa a azul até que o equilíbrio seja atingido com a coloração resultante azul. 02) Ao resfriar-se um recipiente contendo as espécies a 40 ºC em equilíbrio, até uma temperatura de 10 ºC, haverá um deslocamento do equilíbrio no sentido de produção dos compostos C e D. 04) Se a 10 ºC a [C]=[A], no equilíbrio [B] = [D]3 . 3[D]08) A 40 ºC a solução é rosa, enquanto que a 10 ºC a solução é azul. 16) A 25 ºC a solução é incolor. A 2 B C 3 D r o s a a z u l + + C C C K ( 4 0 º C ) 0 , 1 K ( 2 5 º C ) 1, 0 K (1 0 º C ) 1 0 =ì ï =í ï =î Deslocamento de Equilíbrio
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