Relatório Equilibrio Químico - Físico Química II

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DO SALVADOR - UCSAL 
BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AMANDA CARMO SANTOS 
ISABELLE RODRIGUES MONTEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO EQUILÍBRIO QUÍMICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SALVADOR 
 2022 
 
1 
 
AMANDA CARMO SANTOS 
ISABELLE RODRIGUES MONTEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO EQUILÍBRIO QUÍMICO 
 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado como requisito parcial da 
1ª Unidade à disciplina de Físico-Química II, no 
curso de Engenharia Química da Universidade 
Católica do Salvador, orientado pela professora 
Luciane Bastos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SALVADOR 
2022 
 
2 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO 3 
2.OBJETIVO 3 
3. MATERIAIS E REAGENTES 3 
3.1. Procedimento I - Equilíbrio dos íons cromato e dicromato 3 
3.2. Procedimento II - Parte A: Equilíbrio de cromato de bário sólido com solução 
saturada 4 
3.3. Procedimento III - Parte B: Usando solução de sulfato de cobre II 4 
3. FLUXOGRAMA DO PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 5 
3.1 Procedimento I - Reação reversível entre íons: Equilíbrio dos íons cromato e 
dicromato 5 
Fluxograma 1 - Equilíbrio dos íons cromato e dicromato. 5 
3.2 Procedimento II - Reação reversível entre sólido e solução líquida. 6 
Parte A: Equilíbrio de Cromato de Bário sólido com uma solução saturada de seus 
íons. 6 
Fluxograma 2 - Reação reversível entre sólido e solução líquida. 6 
Parte B: Equilíbrio de Cromato de Bário sólido com uma solução saturada de seus 
íons. 7 
Fluxograma 3 -Equilíbrio de Cromato de Bário sólido com uma solução saturada.7 
4. RESULTADO E DISCUSSÕES 8 
4.1 Procedimento I - Equilíbrio dos íons cromato e dicromato 8 
4.2 Procedimento II - Parte A: Equilíbrio de cromato de bário sólido com solução 
saturada. 9 
4.3 Procedimento II - Parte B: Usando solução de sulfato de cobre II 9 
5. QUESTIONÁRIO 12 
6. CONCLUSÃO 15 
7. REFERÊNCIAS 16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 1. INTRODUÇÃO 
 
 
 O equilíbrio químico é um fenômeno que ocorre nas reações químicas 
reversíveis entre reagentes e produtos, quando uma reação é direta dizemos que 
há a transformação dos reagentes em produtos. Já quando ela ocorre de 
maneira inversa, os produtos estão sendo transformados em reagentes. 
 
 
 Para ocorrer o equilíbrio químico, é necessário que a temperatura esteja 
sempre constante e o sistema não deve ter trocas com o ambiente, portanto, o 
equilíbrio químico só é atingido em sistemas fechados. Segundo o princípio de 
Le Chatelier, quando um sistema em equilíbrio sofre uma perturbação, seja ela 
devido a temperatura, pressão ou concentração, a reação se desloca no sentido 
que tende a anular essa perturbação, procurando se ajustar novamente ao 
equilíbrio. 
 Desta forma é de extrema importância estudarmos esse fenômeno na 
disciplina de Físico-Química II para que saibamos identificar como uma reação 
em equilíbrio químico responde às mudanças quando os fatores de temperatura, 
pressão e concentração são alterados. Contudo, visamos verificar os princípios 
abordados na literatura através dos experimentos realizados. 
 
 
 2.OBJETIVO 
 
● Verificar a reversibilidade da conversão do íon cromato no íon dicromato; 
● Avaliar o comportamento dos íons cromato e dicromato em meio ácido e 
em meio básico; 
● Verificar a influência do meio (ácido ou básico) sobre o equilíbrio de 
solubilidade do cromato de bário; 
● Constatar o Princípio de Le Chatelier. 
 
 
 3. MATERIAIS E REAGENTES 
3.1. Procedimento I - Equilíbrio dos íons cromato e dicromato 
 
 
4 
1. 08 tubos de ensaio; 
2. 08 conta gotas; 
3. Cromato de Potássio (K₂CrO₄) 0,1M; 
4. Dicromato de Potássio (K₂Cr₂O₄) 0,1M; 
5. Hidróxido de Sódio (NaOH) 0,1M; 
6. Hidróxido de Amônio (NH₄OH) 0,1M; 
7. Hidróxido de Cálcio (Ca(OH)₂) 0,1M; 
8. Ácido Clorídrico (HCl) 0,1M. 
 
3.2. Procedimento II - Parte A: Equilíbrio de cromato de bário sólido 
com solução saturada 
 
1. 02 tubos de ensaio; 
2. Conta gotas; 
3. Cromato de Potássio (K₂CrO₄) 0,1M; 
4. Dicromato de Potássio (K₂Cr₂O₄) 0,1M; 
5. Hidróxido de Sódio (NaOH) 0,1M; 
6. Nitrato de Bário (Ba(NO3)2 ) 1M; 
7. Ácido Clorídrico (HCl) 0,1M. 
 
 
3.3. Procedimento III - Parte B: Usando solução de sulfato de cobre II 
 
1. 02 tubos de ensaio; 
2. 02 conta gotas; 
3. Sulfato de Cobre (CuSO₄) 0,1M ; 
4. Hidróxido de Sódio (NaOH) 0,1M; 
5. Ácido Clorídrico (HCl) 0,1M. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
3. FLUXOGRAMA DO PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 3.1 Procedimento I - Reação reversível entre íons: Equilíbrio dos 
íons cromato e dicromato 
 
Fluxograma 1 - Equilíbrio dos íons cromato e dicromato. 
 
 
 
Fonte: Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
3.2 Procedimento II - Reação reversível entre sólido e solução 
líquida. 
 
Parte A: Equilíbrio de Cromato de Bário sólido com uma solução 
saturada de seus íons. 
 
Fluxograma 2 - Reação reversível entre sólido e solução líquida. 
 
 
Fonte: Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
Parte B: Equilíbrio de Cromato de Bário sólido com uma solução 
saturada de seus íons. 
 
Fluxograma 3 -Equilíbrio de Cromato de Bário sólido com uma solução saturada. 
 
Fonte: Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 4. RESULTADO E DISCUSSÕES 
 
 4.1 Procedimento I - Equilíbrio dos íons cromato e dicromato 
 
 
Em solução aquosa, o íon cromato possui coloração amarela, enquanto o íon 
Dicromato possui coloração laranja. Quando esses íons estão em equilíbrio, pode 
haver perturbações no sistema com a adição de reagentes ácidos, como o ácido 
clorídrico (HCl) e reagentes básicos, como o hidróxido de sódio (NaOH). As 
equações químicas abaixo, descrevem o equilíbrio dessas espécies em meio 
aquoso. 
Cr2O72-(aq) + 2OH-(aq) ⇌ 2CrO42-(aq) + H2O(l) 
2CrO42-(aq) + 2H+(aq) ⇌ 2Cr2O72-(aq) + H2O(l) 
 
Primeiro, foram adicionadas cerca de 30 gotas de NaOH em dois tubos de 
ensaio (A e C) contendo as soluções cromato e dicromato de potássio 
respectivamente. Observou-se a mudança de coloração no tubo com a solução de 
dicromato, que era alaranjada e se tornou amarela, a mudança na coloração é um 
indicador que ocorreu devido ao deslocamento do equilíbrio químico na reação, 
afirmando que em meio básico o equilíbrio é deslocado para a formação de produtos. 
Já na solução do Cromato, foi observado que a reação não alterou a coloração 
amarela, visto que, o íon OH- reagiu com o H+ já presente na solução, assim, o 
equilíbrio tende-se para a esquerda. 
Tubo A: K2CrO4 + 2NaOH ⇌ 2NaCrO4 + 2KOH 
Tubo C: K2Cr2O7 + 4NaOH ⇌ 2Na2CrO4 + 2KOH + H2O 
 
Ao adicionarmos cerca de 30 gotas de HCl em outros dois tubos de ensaio (B 
e D) contendo as soluções cromato e dicromato de potássio, foi observado que o 
tubo contendo a solução cromato, que inicialmente era amarela, adquiriu a cor 
laranja mostrando que os seus íons H+ somam-se aos já existentes, forçando a 
reação a deslocar-se à direita para serem formados mais produtos. Já na solução do 
dicromato, não houve alteração na cor, mantendo-se laranja. 
Tubo B: 2K2CrO4 + 2HCl ⇌ K2CrO7 + 2KCl + H2O 
Tubo D: K2Cr2O7 + 14HCl ⇌ 2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl + 7H2O 
 
 
9 
Nos tubos de solução cromato e dicromato de potássio que inicialmente 
continham NaOH, adicionou-se gotas de HCl, o tubo com solução de Dicromato 
retornou para sua coloração original laranja. Nessa reação, o HCl se ioniza, 
formando H+ e Cl- e consequentemente, o aumento na concentração do íon H+ 
tende a deslocar o equilíbrio para reação inversa. Ao adicionar HCl nas soluções, 
pôde-se observar a reversibilidade das reações. 
Repetiu-se o procedimento inicial adicionando a solução de cromato (E e 
F) e dicromato de potássio (G e H), cada uma emseus respectivos tubos de 
ensaio. E, posteriormente, adicionou-se 30 gotas de solução de hidróxido de 
amônio (NH₄OH) nos tubos E e G. No tubo E, contendo cromato, a solução 
continuou com a mesma coloração, uma vez que o aumento da concentração de 
íons OH- na solução favorece a formação de CrO42-, enquanto no tubo G, 
contendo dicromato, percebeu-se a alteração da cor para amarela. 
TUBO E: K2CrO4 + 2NH4OH ⇌ 2KOH + (NH4)2CrO4 
TUBO G: K2Cr2O7 + 2NH4OH ⇌ 2Cr(OH)3 + N2 + 2KOH + H2O 
 
 Nos tubos F e H, adicionou-se 30 gotas de solução de hidróxido de cálcio 
(Ca(OH)₂). No tubo F, contendo cromato, percebeu-se que não houve mudança 
na coloração, mantendo-se amarela, porém, observou-se a formação de um 
precipitado, devido à baixa solubilidade do soluto. Já no tubo H, contendo 
dicromato, houve uma alteração na coloração, passando de laranja para 
amarela, por consequência do aumento de íons OH- na solução. Assim como no 
tubo F, também ocorreu a formação de um precipitado, devido baixa solubilidade 
do hidróxido de cálcio adicionado 
TUBO F: K2CrO4 + Ca(OH)2 ⇌ CaCrO4 + 2KOH 
TUBO H: K2Cr2O7 + Ca(OH)2 ⇌ 2K(OH) + CaCr2O7 
 
 
4.2 Procedimento II - Parte A: Equilíbrio de cromato de bário sólido 
com solução saturada. 
 
 Em um tubo de ensaio foram adicionadas 10 gotas de cromato de potássio 
e 02 gotas de hidróxido de sódio que ao reagirem resultou em uma coloração 
amarela turva-, no entanto, quando adicionou-se gotas de nitrato de bário 
(Ba(NO3)2 ), observou-se a formação de um precipitado amarelo, o cromato de 
 
10 
bário. Ao adicionar ácido clorídrico favoreceu a formação de Cr2O72-, deixando a 
coloração laranja e o equilíbrio tendeu-se a direita. 
 
▪ Reações com Cromato de Potássio: 
i. K2CrO4 + 2NaOH⇌ Na2CrO4 + 2KOH 
ii. K2CrO4 + 2NaOH + 2Ba(NO3)2 ⇌ 2Ba(OH) + Na2CrO4 + 2K(NO3)2 
iii. K2CrO4 + 2NaOH + Ba(NO3)2 + 2HCl ⇌ BaCrO4 + 2KCl + 2Na(NO3) + 
H2O 
 
Em outro tubo, adicionou-se cerca de duas gotas de solução de ácido 
clorídrico em solução de Dicromato de Potássio, originalmente alaranjada, não 
alterando a cor da solução devido ao aumento de solução dos íons H+ que 
favorece a formação de de Cr2O72- . Quando adicionou-se algumas gotas da 
solução de cloreto de bário houve também uma pequena formação de 
precipitado, e ao adicionar a solução de hidróxido de sódio verificou-se a 
alteração de cor para a tonalidade amarela informando que o equilíbrio estava 
sendo deslocado para a formação dos reagentes. 
 
▪ Reações com Dicromato de Potássio: 
i. K2Cr2O7+ 14HCl ⇌ 2KCl + 2CrCl13 + 3Cl12 + 7H2O 
ii. K2Cr2O7+ 2HCl + Ba(NO3)2 ⇌ BaCr2O 7 + 2HNO3 + 2KCl 
iii. K2Cr2O7+ 2HCl + Ba(NO3)2 + 2NaOH ⇌ BaCl2 + Na2Cr2O7 + 2KNO3 
+ 2H2O 
 
 
4.3 Procedimento II - Parte B: Usando solução de sulfato de cobre II 
 
Para a realização deste experimento, foram necessários 02 (dois) tubos 
de ensaios. No tubo de ensaio B foi adicionado 2,5mL de Sulfato de Cobre 
(CuSO4) para ser utilizado como padrão para confrontar com o tubo de ensaio A. 
No tubo A foi adicionado 2,5mL de sulfato de cobre (CuSO4) de coloração azul 
claro depois foi adicionado 3mL de hidróxido de sódio (NaOH), após a adição do 
NaOH foi possível observar a formação de um precipitado de cor azulada. 
CuSO4 + 2NaOH ⇌ Na2SO4 + Cu(OH)2 
 
11 
 
 Ao adicionar 3mL de ácido clorídrico (HCl) na reação observou-se que uma 
mudança para uma mais clara na coloração e o precipitado que havia sido formado 
foi reduzido. 
Na2SO4 + Cu(OH)2 + 2HCl ⇌ CuSO4 + 2NaCl + 2H2O 
No final, ao misturar 3mL de NaOH na reação verificou-se novamente um 
maior precipitado na reação. 
CuSO4 + 2NaCl + 2H2O + NaOH ⇌ Cu(OH)2+ Na2SO4 
 Desta forma, podemos verificar que as reações obtidas através do 
experimento são reversíveis, visto que, os reagentes se transformam em 
produtos, e os produtos se transformam em reagentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
5. QUESTIONÁRIO 
 
PARTE I 
1) Escreva a equação química que expressa o equilíbrio cromato 
dicromato, acrescentando-lhe no lado adequado o número correto 
de íons H+ e de moléculas de água. 
 2CrO4 -2 (aq) + 2H+ (aq) ⇌ Cr2O-27 (aq) + H2O (l) 
 
2) O que se pode concluir a respeito da influência que exercem os íons 
hidrônio, H3O
+(aq), sobre este equilíbrio: cromato/dicromato? 
R: Os íons hidrônio H3O+ reagem diretamente com o Cromato de Potássio 
deslocando a reação para a direita formando Dicromato de Potássio e 
liberado H2O. 
 
3) O que se pode concluir a respeito da influência que exercem os íons 
hidróxido, OH- (aq), sobre este equilíbrio: dicromato/cromato? 
R: Os íons hidróxido OH- reagem diretamente com o Dicromato de 
Potássio, formando Cromato de Potássio e H2O. 
 
4) a) Que substâncias causaram a mudança da cor às soluções de 
dicromato? 
 R: Hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio. 
b) Que substâncias causaram a mudança inversa de cor? 
R: Ácido clorídrico e nitrato de amônio. 
 
5) Que íons em comum têm as soluções que você relacionou em: 4) a)? 
E em 4) b)? 
R: Íons OH- e íons H+, respectivamente. 
 
6) Explique o que ocorre quando se acrescenta solução aquosa de 
amônia, NH3 (aq), às soluções de cromato e dicromato de potássio. 
Quando adicionamos NH3 à solução de Cromato de Potássio, que possui 
coloração amarela, foi observado que não há mudança de cor após a 
reação. Já quando adicionamos NH3 à solução de Dicromato de Potássio 
 
13 
foi observado uma mudança de coloração da cor laranja para amarela, 
podemos identificar que os íons H+ reagiram com os íons OH- presentes 
na reação deslocando o equilíbrio para formação de reagentes. 
 
PARTE II - A 
7) Equacione as reações que ocorreram. 
R: Reações com cromato de potássio: 
● K2CrO4 + 2NaOH⇌ Na2CrO4 + 2KOH 
● K2CrO4 + 2NaOH + 2Ba(NO3)2 ⇌ 2Ba(OH) + Na2CrO4 + 2K(NO3)2 
● K2CrO4 + 2NaOH + Ba(NO3)2 + 2HCl ⇌ BaCrO4 + 2KCl + 2Na(NO3) + 
H2O 
Reações com dicromato de potássio: 
● K2Cr2O7 + 14HCl ⇌ 2KCl + 2CrCl13 + 3Cl12 + 7H2O 
● K2Cr2O7 + 2HCl + Ba(NO3)2 ⇌ BaCr2O 7 + 2HNO3 + 2KCl 
● K2Cr2O7 + 2HCl + Ba(NO3)2 + 2NaOH ⇌ BaCl2 + Na2Cr2O7 + 2KNO3 
+ 2H2O 
 
8) Use a equação balanceada obtida na PARTE I, para explicar os 
resultados obtidos nas etapas 3 e 4 da PARTE II A. 
R: 2CrO42-(aq) + 2H+(aq) ⇌ Cr2O72-(aq) + H2O(l) 
Ocorre a formação da água, pois os íons H+ são consumidos pelos ânios 
OH-, mantendo a coloração amarela. 
 
9) Recorrendo ao princípio de Le Chatelier resuma os resultados 
obtidos a respeito do equilíbrio dos íons cromato e dicromato. 
R: Analisando os resultados com base na teoria de Le Chatelier, 
de forma que os reagentes e produtos formados ao tenderem 
para o equilíbrio químico mudavam suas velocidades de formação, 
formando um ou outro dependendo do reagente adicionado. 
 
PARTE II – B 
10) Escreva a equação química que representa a reação entre CuSO4 (aq) 
e NaOH (aq). Identifique na equação o precipitado e denomine-o. 
R: CuSO4 + 2NaOH ⇌ Na2SO4 + Cu(OH)2 
 
14 
 
11) Como se conclui que essa reação é reversível? 
R: Uma reação é considerada reversível quando os reagentes se 
transformam em produtos e esses produtos voltam a se transformar nas 
substâncias originais, os reagentes. 
 
12) O princípio de Le Chatelier é confirmado nesta reação? Explique. 
 R: Sim. Segundo Le Chatelier, quando uma perturbação é causada a um 
sistema em equilíbrio, ele se deslocará no sentido que minimize essa 
perturbação e se restabeleça um novo equilíbrio químico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
6. CONCLUSÃO 
 
Desta forma, através dos conceitos aplicados nas aulas de Físico-
Química II, os experimentos realizados buscaram tornar mais visível o estudo 
sobre equilíbrioquímico e reações reversíveis. 
Com isso, observamos que o estudo do assunto proposto é de extrema 
importância para compreender fatos que podem ocorrer no cotidiano da Indústria 
Química tal como um equilíbrio responderá a condições de operações com 
mudanças na pressão e temperatura. 
Contudo, a resposta de conclusão foi positiva frente às três práticas 
realizadas, pode-se concluir que todos os objetivos propostos, utilizando como 
base o princípio de Le Chatelier, nos possibilitou prever os possíveis resultados 
das reações em equilíbrio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
7. REFERÊNCIAS 
 
Atkins, P; de Paula, J., Físico-Química, Volume 1, Editora LTC, 9° edição, Rio 
de Janeiro, 2012. 
REAÇÕES químicas e reversibilidade. Disponível em: 
https://acervodigital.unesp.br/bitstream/123456789/41532/4/2ed_qui_m4d8_tm01_
box1.pdf. Acesso em 19 set. 2022. 
DE OLIVEIRA, Ione Maria F; DA SILVA, Maria José de S F; TÓFANI, Simone de F 
B. Equilíbrio químico. Disponível em: 
https://www2.ufjf.br/quimicaead//files/2013/05/FQAnalitica_Aula2.pdf. Acesso em 
29 set. 2022.