Aula 2 2

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Analítica 
Avançada
Profa. Dra. Viviane Gomes Bonifacio
profvivibonifacio@gmail.com
mailto:gomesbonifacio@gmail.com
Cálculos de Constante de 
Equilíbrio
2
• Exemplo 1:
Considere a oxidação do dióxido de enxofre:
2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)
Em um experimento realizado a 852 K, determina-se que
as concentrações no equilíbrio são [SO2] = 3,61 x 10
-3
mol L-1, [O2] = 6,11 x 10
-4 mol L-1 e [SO3] = 1,01 x 10
-2 mol
L-1. Determine a constante de equilíbrio.
• Exemplo 2: (calculando uma constante de
equilíbrio)
Considere novamente a oxidação do dióxido
de enxofre a trióxido de enxofre. Suponha que
1,00 mol de SO2 e 1,00 mol de O2 sejam colocados
em um frasco de 1,00 L a 1000K. Quando o
equilíbrio é atingido, forma-se 0,925 mol de SO3.
Calcule a constante de equilíbrio para a reação.
• Exemplo 3:
Uma solução aquosa de etanol e ácido
acético, ambos com concentração 0,810 molL-1,
é aquecida a 100 °C. No equilíbrio, a
concentração de ácido acético e 0,748 molL-1.
Calcule K a 100°C para a reação
C2H5OH(aq) + CH3CO2H(aq) CH3CO2C2H5(aq) + H2O(l)
• Exemplo 4: (usando Pressões Parciais)
Suponha que um tanque contenha inicialmente
H2S com uma pressão de 10,00 atm a 800K.
Quando a reação
2 H2S(g) 2 H2(g) + S2(g)
Atinge o equilíbrio, a pressão parcial de vapor
de S2 é 0,020atm. Calcule Kp.
• Exemplo 5: (calculando uma concentração de
equilíbrio a partir da constante de equilíbrio)
A constante de equilíbrio K (=55,64) para
H2(g) + I2(g) 2 HI(g)
foi determinada a 425 °C. Se 1,00 mol de H2 e 1,00
mol de I2são colocados em um frasco de 0,500 L a
425 °C, quais são as concentrações de H2, I2 e HI
quando o equilíbrio é atingido?
• Exemplo 6: (cálculos em que a solução é uma
expressão quadrática)
Considere a decomposição do PCl5:
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
Sabe-se que K = 1,20 a determinada temperatura.
Se a concentração inicial de PCl5 é 1,60 molL
-1,
quais serão as concentrações de equilíbrio do
reagente e dos produtos?
• Quando uma aproximação pode ser feita:
• Para a reação geral
A B + C
• Se 100K < [A]0 a expressão aproximada 
levará a valores aceitáveis de 
concentrações no equilíbrio
• Mais sobre equações balanceadas e constantes de
equilíbrio
❖Quando os coeficientes estequiométricos de uma
equação balanceada são multiplicados por algum
fator, a constante de equilíbrio para a nova equação
(Knova) é a constante de equilíbrio anterior (Kanterior)
elevada à potência do fator de multiplicação.
❖As constantes de equilíbrio de uma reação e de sua
inversa são recíprocas uma da outra
❖Quando duas ou mais equações químicas são
somadas para se obter uma equação global, a
constante de equilíbrio da equação global é o
produto das constantes de equilíbrio das equações
somadas.
Fatores que influenciam no 
equilíbrio químico
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• Perturbando um equilíbrio químico
Uma variação de qualquer um dos fatores que
determinam as condições de equilíbrio em um
sistema fará com que o sistema reaja de modo a
minimizar ou contrabalancear o efeito da variação.
Essa afirmação é frequentemente chamada de
Princípio de Le Chatelier.
• Efeito da temperatura
❖Quando a temperatura de um sistema aumenta, o
equilíbrio desloca-se na direção que absorve energia,
isto é na direção endotérmica.
❖Se a temperatura diminui, o equilíbrio desloca-se na
direção que libera energia térmica, isto é, na direção
exotérmica.
❖Se a temperatura aumenta ou diminui, a composição
do equilíbrio varia e o valor de K será diferente.
N2(g) + O2(g) 2 NO(g) H°reação= +180,5 KJ
2 NO2(g) N2O4(g) H°reação= -57,2 KJ
Constante de Equilíbrio Temperatura (K)
1300 273
170 298
• Exemplo 7: (efeito da temperatura)
Considere o efeito da variação de temperatura nos
seguintes equilíbrios:
(a) A concentração de NOCl aumenta ou diminui no
equilíbrio à medida que a temperatura do sistema
aumenta?
2 NOCl(g) 2NO(g) + Cl2(g) H°reação= +77,1 KJ
(b) A concentração de SO3 aumenta ou diminui
quando a temperatura aumenta?
2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) H°reação= -198 KJ
Equação de Van’t Hoff
• Se a capacidade calorífica (Cp
°) de todos os produtos no
estado padrão menos a capacidade calorífica de todos os
reagentes no estado padrão é zero para um dado
intervalo de temperatura, então Hr
° e Sr
° serão
independentes da temperatura no intervalo considerado.
• A integração da equação em um intervalo de
temperatura T1 e T2, resulta na equação diferenciada de
Van’t Hoff:
RT
o
rH
R
o
rΔS
e eKeq
−
= 𝐥𝐧𝑲 =
∆𝑺𝒓
°
𝑹
−
∆𝑯𝒓
°
𝑹𝑻
𝐥𝐧
𝑲𝟐
𝑲𝟏
=
∆𝑯𝒓
°
𝑹
𝟏
𝑻𝟏
−
𝟏
𝑻𝟐
• Efeito da adição ou remoção de um reagente ou
produto
❖Se a concentração de equilíbrio de um reagente ou
produto é alterada em determinada temperatura, o
equilíbrio será por fim restabelecido.
❖As novas condições de equilíbrio dos reagentes e dos
produtos serão diferentes.
❖O valor da expressão da constante de equilíbrio
ainda será igual a K.
• Exemplo 8: (efeito de variação de concentração no
equilíbrio)
Considere que o equilíbrio tenha sido estabelecido
em um frasco de 1,00 L com [butano] = 0,500 mol L-
1 e [isobutano] = 1,25 mol L-1:
Butano isobutano k = 2,5
A seguir, 1,5 molL-1 de butano são adicionados.
Quais são as novas concentrações de equilíbrio de
butano e de isobutano?
• Efeito da variação de volume em equilíbrio
❖Para qualquer reação que envolva gases, a tensão
causada pela diminuição de volume (aumento de
pressão) será contrabalanceada pela mudança da
composição de equilíbrio para uma em que haja um
número menor de moléculas de gás.
❖Para o aumento de volume (diminuição de pressão), a
composição de equilíbrio se deslocará para o lado da
reação com maior número de moléculas de gás.
❖Para uma reação em que não há variação no número
de moléculas de gás, como
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
uma variação de volume não terá nenhum efeito.
• Exemplo 9: (efeito de variações de concentração e de
volume em equilíbrios)
A formação de amônia a partir de substâncias
elementares é um processo industrial importante:
3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g)
(a) Como varia a composição no equilíbrio quando
se adiciona H2 extra? E quando se adiciona NH3,
extra?
(b) Qual é o efeito no equilíbrio quando se aumenta
o volume do sistema? A composição no
equilíbrio muda ou permanece igual?
Exercício 1
K = 5,6 x 10-12, a 500 K para a dissociação de
moléculas de iodo em átomos de iodo. Uma mistura
tem [I2] = 0,020 mol L
-1 e [I] = 2,0 x 10 -8 mol L-1. A
reação está em equilíbrio (a 500 K)? Se não estiver,
de que modo a reação deve prosseguir para atingir o
equilíbrio?
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Perturbação Variação à medida que a 
mistura retorna ao 
equilíbrio
Efeito sobre o equilíbrio Efeito
sobre K
Reações que envolvem sólidos, líquidos ou gases
Aumento da 
temperatura
Energia térmica é 
consumida
Deslocamento na direção 
endotérmica
Varia
Queda da 
temperatura
Energia térmica e gerada Deslocamento na direção 
exotérmica
Varia
Adição de reagente* Parte do reagente 
adicionado é consumida
Aumenta a concentração 
de produto
Não varia
Adição de produto* Parte do produto 
adicionado é consumida
Aumenta a concentração 
de reagente
Não varia
Reações que envolvem gases
Diminuição de 
volume, aumento da 
pressão
Diminuição da pressão Variação da composição 
para diminuir o número 
total de moléculas 
Não varia
Aumento de volume,
diminuição da 
pressão
Aumento da pressão Variação da composição
para aumentar o número 
total de moléculas
Não varia