Equilíbrio químico

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Equilíbrio químico 
É a situação em que a proporção entre as 
quantidades de reagentes e produtos em uma 
reação química se mantém constante ao longo do 
tempo. 
A ideia do equilíbrio químico é balancear a 
quantidade de reagente e de produto que temos 
no nosso meio 
 
Ex: 
Se a velocidade de produção do produto (NH3) for 
igual a velocidade de decomposição do produto 
(voltando a ser reagente, H2 e N2), a concentração 
das três substâncias (H2, N2 e NH3) no meio não 
irão mudar, serão constantes. Nesse ponto, 
dizemos que a reação atingiu o equilíbrio químico. 
No equilíbrio, as velocidades direta e inversa são 
iguais, e as concentrações são constantes. 
 
Dessa forma, o equilíbrio químico só é atingido em 
sistemas fechados. Isso porque não podemos ter 
perda de massa uma vez que queremos a 
concentração constante, e quando a temperatura 
é constante, pelo fato de a velocidade da reação 
ser afetada pela temperatura. 
OBS: no caso dos gases, as pressões parciais se 
tornam constante com o tempo. 
NOTA: essa reação ocorre em equilíbrio dinâmico! 
Quando uma reação atinge o equilíbrio, ela não 
para, continua se processando, porém tanto a 
reação direta como a inversa ocorrem à mesma 
velocidade, e desse jeito a proporção entre os 
reagentes e os produtos não variam. 
o O gráfico 1 mostra o equilíbrio químico é 
atingido quando as velocidades das reações 
direta e inversa se tornam iguais: 
 
 
 
o Nos gráficos 2, 3 e 4, mostram que o 
equilíbrio químico é atingido quando as 
concentrações [] dos reagentes e 
produtos se tornarem constante. 
 
 
• Propriedades macroscópicas 
(concentração, massa, densidade, cor) não 
se alteram; 
• Um equilíbrio químico só se mantém estável 
enquanto o sistema estiver isolado, sem 
perturbação; 
• Os equilíbrios podem ocorrer entre 
substâncias nos diversos estados físicos: 
sólido, líquido e gasoso. 
 
Deslocamento do equilíbrio 
Se uma reação está em equilíbrio, ela tende a ficar 
em equilíbrio para sempre, a menos que você 
queira perturbá-la. 
➢ Princípio de Le Chatelier: "Quando um 
sistema em equilíbrio sofre uma 
perturbação qualquer, ele se desloca 
espontaneamente no sentido que tende a 
anular essa perturbação, procurando se 
ajustar novamente em equilíbrio." 
Para perturbar um sistema, podemos mexer na 
temperatura, pressão ou concentração. 
o Temperatura: Se a reação for endotérmica 
(absorve calor) ou exotérmica (libera calor), 
o equilíbrio é sensível a temperatura. 
Aumentando a temperatura, favorece o 
sentido endotérmico, já diminuindo a 
temperatura, favorece o sentido 
exotérmico. 
Ex: a síntese da amônia é exotérmica. O 
aumento da temperatura irá favorecer o 
sistema endotérmico (inverso); a diminuição 
da temperatura (resfriamento), irá 
favorecer o sentido direto. 
 
o Pressão: Se a pressão aumentar, o sistema 
terá o equilíbrio deslocado no sentido do 
menor volume, à direita – a reação direta 
será favorecida. Se, ao contrário, a 
pressão sobre o sistema for reduzida, a 
reação se deslocará para a esquerda. 
Ex: 
 
Há uma diminuição de volume quando a 
amônia é formada. Um aumento da pressão 
favorecerá a formação da amônia, ou seja, 
favorecerá a formação de substâncias que 
ocupam um volume menor. 
 
o Concentração: Quando aumentamos a 
concentração de um ou mais reagentes, o 
equilíbrio se desloca no sentido da reação 
direta, isto é, de formação dos produtos e 
consumo dos reagentes. Porém, se 
aumentarmos a concentração de um ou 
mais produtos, ocorrerá o contrário, a 
reação se deslocará no sentido inverso, 
para a esquerda, ou seja, no sentido de 
formação dos reagentes. 
 
NOTAS: 
• O catalisador não desloca o equilíbrio 
porque aumenta a velocidade direta e 
inversa igualmente; 
• Se o nº de mols gasosos nos reagentes for 
igual ao nº de mols gasosos nos produtos, 
variações na pressão não alteram o 
equilíbrio; 
• Uma vez que o equilíbrio é reestabelecido, 
Kc e Kp seguem válidos. 
 
Constantes de equilíbrio 
Pra ter noção das quantidades de produtos 
formados em relação às quantidades de 
reagentes restantes no equilíbrio, fazemos a 
razão entre eles. Essa razão nos dá noção do 
rendimento da reação (formação de produtos). 
 
Sabemos que, no equilíbrio as 
quantidades/concentrações são constantes, a 
razão entre elas também é constante. Por isso, 
se chama constante de equilíbrio. 
OBS: O valor de K depende da reação considerada 
e da temperatura, e independe das 
concentrações iniciais dos reagentes 
 
o Cálculo da constante de equilíbrio em 
termos de concentração (Kc): 
 
1. Cada produto e cada reagente será 
elevado ao seu respectivo coeficiente; 
2. Diferentes produtos se multiplicam entre 
si, assim como diferentes reagentes se 
multiplicam entre si; 
3. Sólidos e líquidos puros não entram no 
cálculo da Kc. No lugar deles, adota-se “1 
(um)” 
Exemplos: 
a). 
 
b) 
 
NOTA: Se uma reação química pode ser expressa 
pela soma de duas ou mais reações (ou etapas 
individuais), então, Kc da reação global será a 
multiplicação das constantes de cada uma das 
reações individuais. 
 
Logo, Kc, pode ser expresso da seguinte forma: 
 
 
o Cálculo da constante de equilíbrio em 
termos de pressão (Kp): 
Nesse cálculo, só entram substâncias gasosas, e 
não utilizaremos as concentrações, e sim, suas 
pressões parciais. 
 
Exemplo: 
 
 
 
 
Ordem de grandeza das constantes de 
equilíbrio 
• Quanto maior for K, mais produtos estarão 
presentes no equilíbrio; 
• Quanto menor for K, mais reagentes 
estarão presentes no equilíbrio; 
• Se K >> 1, então os produtos predominam 
no equilíbrio e o equilíbrio encontra-se à 
direita; 
• Se K << 1, então os reagentes predominam 
no equilíbrio e o equilíbrio encontra-se à 
esquerda. 
• Se K =1, indica que a concentração dos 
produtos no equilíbrio é igual à 
concentração dos reagentes 
 
Relação entre as constantes de 
equilíbrio (Kc e Kp) 
Utilizando a equação dos gases 
 
Sabemos que n/v (nº mols/volume) nos dá a 
concentração em mol/L e P é a pressão do 
sistema, temos: 
 
 
Δ n = diferença do nº de mols do produto em 
relação aos reagentes. 
 
Sentido da reação 
 
 
• Se Q > K, então a reação inversa deve 
ocorrer para atingir o equilíbrio (ex., 
produtos são consumidos, reagentes são 
formados, o numerador na expressão da 
constante de equilíbrio diminui e Q diminui 
até se igualar a K). 
• Se Q < K, então a reação direta deve 
ocorrer para atingir o equilíbrio. 
• Se Q = K somente com o sistema em 
equilíbrio.