02 Slide aula 2 IQA 123 - Equilíbrio Químico - Modo de Compatibilidade

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Henrique Pereira 
henriquemarcelo@iq.ufrj.br
Química Analítica 
IQA 123
Vídeo 2
Professor Associado – Departamento de Química Analítica – UFRJ
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Equilíbrio Químico
3
Equilíbrio Químico
T = 0 T ≠ 0
4
Equilíbrio Químico
BaSO4
Ba2+ SO4
2-
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Equilíbrio Químico
Observações experimentais:
1) Todas as substâncias que fazem parte da reação estão sempre
presentes no meio reacional.
2) Chega um ponto, onde a reação APARENTEMENTE para de ocorrer.
3) Era necessário um modelo para explicar esse fenômeno.
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Equilíbrio Químico
Hipótese 1: A reação simplesmente para de ocorrer.
Hipótese 2: A reação nunca para de ocorrer, mas atinge um estágio
onde as concentrações das substâncias presentes não se altera.
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Equilíbrio Químico
Racional 1: Se H2 reage com I2, por que motivo deixariam de reagir????
Racional 2: Quanto maior a “quantidade” de H2 e I2, mais “provável”
deve ser a reação.
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Equilíbrio Químico
Racional 1: Se H2 reage com I2, por que motivo deixariam de reagir????
Racional 2: Quanto maior as concentrações de H2 e I2, mais frequentes
são as colisões entre eles.
Lei da ação das massas
“A velocidade de uma reação 
química é proporcional ao 
produto das massas ativas das
substâncias que participam da reação”
Guldberg & Waage
Para a reação 1:
aA + bB  cC + dD
v1 = K1 x [A]
a x [B]b
Onde 
v1 = velocidade da reação 1
K1 = constante de velocidade
A velocidade de formação de cada espécie depende do número de colisões (choques) por
unidade de tempo.
Equilíbrio Químico
Para a reação 1:
aA + bB  cC + dD
v1 = K1 x [A]
a x [B]b
Onde 
v1 = velocidade da reação 1
K1 = constante de velocidade
Para a reação 2:
cC + dD aA + bB 
v2 = K2 x [C]
c x [D]d
Onde 
v2 = velocidade da reação 2
K2 = constante de velocidade
No equilíbrio v1 = v2
K1 x [A]
a x [B]b = K2 x [C]
c x [D]d
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Keq =
[A]a . [B]b
[C]c . [D]d
CONSTANTE DE EQUIÍBRIO MOLAR
Utilizada para soluções diluídas
Equilíbrio Químico
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Quando termina uma reação química? NUNCA
Ela irá sempre ATINGIR O EQUILÍBRIO
H2 + I2 2 HI
Equilíbrio Químico
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Todos os FENÔMENOS QUÍMICOS tendem ao EQUILÍBRIO
- Reações Reversíveis
- Reações Irreversíveis (deslocadas em um sentido)
No equilíbrio, as velocidades das reações em ambos os sentidos
sempre serão IGUAIS;
3 H2 (g) + N2 (g) 2 NH3 (g)
Equilíbrio Químico
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- Química Analítica: se interessa mais pelas REAÇÕES 
IRREVERSÍVEIS (àquelas deslocadas em um sentido).
Ex.: Ensaio de Identificação de Co2+
Co2+ + S2- CoS (rosa)
Determinação Gravimétrica de SO4
2-
SO4
2- + Ba2+ BaSO4 (branco)
Equilíbrio Químico
Frequentemente usado para indicar que a reação 
atinge o equilíbrio quando o balanço de massa tende 
para o lado da formação dos produtos
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- Química Analítica: se interessa mais pelas REAÇÕES 
IRREVERSÍVEIS (àquelas deslocadas em um sentido).
Ex.: Ensaio de Identificação de Co2+
Co2+ + S2- CoS (rosa)
Determinação Gravimétrica de SO4
2-
SO4
2- + Ba2+ BaSO4 (branco)
Equilíbrio Químico
A rigor:
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- Entretanto
Ex.: Ensaio de Identificação de Co2+
Co2+ + S2- CoS (rosa)
Determinação Gravimétrica de SO4
2-
SO4
2- + Ba2+ BaSO4 (branco)
Nenhuma reação é 
COMPLETAMENTE IRREVERSÍVEL
Equilíbrio Químico
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Equilíbrio Químico
BaSO4
Ba2+ SO4
2-
Temperatura
Pressão
Concentração
Fatores que afetam Equilíbrio Químico
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1) Efeito da Concentração
Se a concentração de qualquer espécie química, envolvida no equilíbrio químico, 
VARIA, o equilíbrio se DESLOCA no sentido de amortecer este efeito.
PRINCÍPIO DE LE CHATELIER
Ex.: Ionização de um Ácido Fraco (CH3COOH – ácido acético)
CH3COOH H
+ + CH3COO
-
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
Henri Louis Le Châtelier (1850-1936)
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Ionização de um Ácido Fraco (CH3COOH – ácido acético)
CH3COOH H
+ + CH3COO
-
Para que lado o Eq. Se desloca com a adição de uma base (OH-)? 
Para que lado o Eq. Se desloca com a adição de Acetato? 
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
PRINCÍPIO DE LE CHATELIER
Exemplo 1 - Precipitação dos Grupo II e III (método sistemático)
MnS 3×10-11
PbS 3×10-28 
HgS 2×10-53
KPs
G II 
G III 
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
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CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2(g) + H2O 
Ao se abrir o reator, o CO2 (g) escapa e a reação se desloca.
CO2(g) é pouco solúvel em H2O
Exemplo 2 – Deslocamento por alívio de pressão
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
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Este efeito é MUITO USADO NA QUÍMICA ANALÍTICA 
“EFEITO DO ÍON COMUM”
Ex.: Na precipitação de íons prata:
Ag+ + Cl- AgCl (branco)
(excesso de íons cloreto*)
Quanto maior a [ Cl- ] mais o equilíbrio se desloca para a direita (na 
direção da precipitação do cloreto de prata).
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
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AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3
Ao retirar o precipitado do meio reacional, o equilíbrio é destruído.
Quebra o Equilíbrio
A remoção contínua do produto levará ao esgotamento dos reagentes.
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
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MAS, cuidado. O grande excesso pode favorecer outros tipos de 
equilíbrios
Ex.: Na precipitação de íons prata:
Ag+ + Cl- AgCl(s) (branco)
(excesso de íons cloreto)
AgCl(s) + Cl
- AgCl2
-
dicloroargentato
solúvel
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
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2) Efeito do Calor (Energia Térmica)
A+ B C + D (+ calor) 
Sentido direto
é exotérmico
A+ B (+ calor) C + D
Sentido direto
é endotérmico
Mesmo reações exotérmicas
Podem necessitar de um aquecimento
Inicial, de modo a vencer a barreira de ativação 
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
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3) Efeito da Pressão
N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
Br2(g) + H2(g) 2HBr(g)
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
4 moles 2 moles
2 moles 2 moles
1 mol 2 moles
Se desloca no
sentido dos produtos
Pressão
Sem efeito
Se desloca no sentido 
dos reagentes
Fatores que afetam o Equilíbrio Químico
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Até agora o Equilíbrio Químico foi tratado de modo QUALITATIVO.
O uso das CONSTANTES DE EQUILÍBRIO permite realizar um 
tratamento QUANTITATIVO do equilíbrio químico.
O tempo para que o 
equilíbrio químico seja
atingido depende da 
velocidade (cinética) das 
reações.
Reações iônicas
frequentemente são
instantâneas.
Time
E
x
te
n
t 
o
f 
R
e
a
c
ti
o
n
 C
o
m
p
le
ti
o
n
A
B
C
D
E
Constante de Equilíbrio
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Keq elevada Keq pequena
produtos
produtosreagentes
reagentes
Keq =
[A]a . [B]b
[C]c . [D]d
Constante de Equilíbrio
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Constante de Equilíbrio
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Vídeo 2
FIM