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Equilíbrio Químico
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Conceito de equilíbrioConceito de equilíbrio
Um 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.
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Teoricamente, toda a reação química 
ocorre nos dois sentidos: 
Reagentes  produtos e
Produtos  reagentes
 
Contudo, em certas reações, como a 
de combustão, virtualmente 100% dos 
reagentes são convertidos em produtos, e 
não se observa o contrário ocorrer (ou 
pelo menos não em escala mensurável); 
tais reações são chamadas de 
irreversíveis. 3
Há também uma série de reações nas 
quais logo que certa quantidade de 
produto(s) é formada, este(s) torna(m) a 
dar origem ao(s) reagente(s); essas reações 
possuem o nome de reversíveis. 
O conceito de equilíbrio químico 
praticamente restringe-se às reações 
reversíveis.
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Reversibilidade de reações químicas
Um exemplo de reação reversível é a da produção da 
amônia (NH3), a partir do gás hidrogênio (H2) e do gás 
nitrogênio (N2) — que faz parte do Processo de Haber:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Note-se que a seta dupla ( ) significa que a reação ocorre 
nos dois sentidos, e que o subscrito (g) indica que a 
substância se encontra na fase gasosa.
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• Considere o N2O4 congelado e incolor. À 
temperatura ambiente, ele se decompõe em 
NO2 marrom:
N2O4(g)  2NO2(g).
• Em um determinado momento, a cor pára de 
se alterar e temos a mistura de N2O4 e NO2.
• Equilíbrio químico é o ponto em que as 
concentrações de todas as espécies são 
constantes.
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Para um sistema qualquer representado 
por:
 A + B C + D
A rapidez varia a partir do inicio da reação 
até atingir a situação de equlibrio. O 
gráfico a seguir mostra essa variação.
V1
V2
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Considerando-se as variações de reagentes 
e produtos, temos:
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Deve-se salientar que quando uma 
reação atinge o equilíbrio ela não para. 
Ela 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 . 
Por outras palavras, estamos na 
presença de um equilíbrio dinâmico.
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• No equilíbrio, tanto de N2O4 reage para 
formar NO2 quanto de NO2 reage para formar 
outra vez N2O4:
• A seta dupla significa que o processo é 
dinâmico.
• Considere
Reação direta: A  B Velocidade = k[A]
Reação inversa: B  A Velocidade = k[B]
• No equilíbrio VA = VB = k[A] = k[B].
N2O4(g) 2NO2(g)
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• Para um equilíbrio escrevemos:
• À medida que a reação progride
– [A] e [B] diminuem para uma constante,
– [C] e [D] aumentam de zero para uma 
constante.
– Quando [A], [B] e [C], [D] são constantes, o 
equilíbrio é alcançado.
– k[A] diminui para uma constante,
– k[B] aumenta de zero para uma constante.
– Quando k[A] = k[B], o equilíbrio é 
alcançado.
A + B C 
+ D
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Equilíbrio Homogêneo e 
Heterogêneo
Quando todas as substâncias envolvidas no 
equilíbrio se encontram no mesmo estado físico diz-se 
que temos um equilíbrio homogêneo, que é o caso de 
todos os equilíbrios apresentados aqui até então. 
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
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Analogamente, os equilíbrios onde estão envolvidas 
mais de uma fase são chamados de equilíbrios 
heterogêneos, como o seguinte:
Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g)
Note-se que o subscrito (s) significa que a espécie se 
encontra no estado sólido. Equilíbrios heterogêneos, como 
este, frequentemente apresentam ao menos um sólido ou 
um líquido.
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Considere o gráfico abaixo:
a)Qual variável o eixo das ordenadas representa, 
considerando-se que o sistema atinge o equilibrio a 
partir de determinado tempo? Justifique.
b)Indique no gráfico, o momento em que a reação 
entra em equlíbrio.
c)Escreva uma equação genérica que possa ser 
representada pelo gráfico, identificando os reagentes 
e os produtos pelas respectivas cores das curvas.
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Quando uma reação química exotérmica atinge o 
 equilíbrio, são válidas todas as afirmativas 
abaixo, exceto: 
 
a) As velocidades da reação nos sentidos direto e 
inverso se igualam. 
b) A energia de ativação é a mesma nos sentidos 
direto e inverso. 
c) A reação ocorre com liberação de calor. 
d) As concentrações de reagentes e produtos 
permanecem inalteradas. 
e) A reação inversa é endotérmica
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Represente, por meio de gráfico, a 
rapidez da reação direta e da reação 
inversa até atingir o estado de equilíbrio 
para a reação:
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)
↔
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(v1 e v2 são as velocidades das reações direta e 
inversa) 
Quando se estabelece o equilíbrio químico é 
possível afirmar que: 
a) [N2] = [H2]. 
b) [NH3] = constante. 
c) [N2] = [NH3]. 
d) v2 > v1. 
e) v1 > v2 . 
Considere a reação entre nitrogênio e 
hidrogênio: 
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Constantes de 
equilíbrio
As constantes de equilíbrio, 
representadas por K, são determinadas a 
partir de dados experimentais . Por conta da 
análise de uma grande quantidade de dados, 
chegou-se a uma expressão genérica para 
todos os equilíbrios:
K = [produtos]/[reagentes]
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Constantes de 
equilíbrio (Kc)
As constantes de equilíbrio 
determinadas com base nas 
concentrações em mol/L, são 
representadas por Kc.
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Portanto,
Onde:
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• Para uma reação geral
a expressão dA constante de equilíbrio para 
tudo em solução é 
onde Keq é A constante de equilíbrio.
aA + bB cC + dD
K eq=
[C ]c [D ]d
[A ]a [B ]b
A constante de equilíbrioA constante de equilíbrio
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Escreva a expressão da constante de 
equilíbrio para as equações abaixos:
a)2NO (g) + Cl2 (g) ↔ 2NOCl (g)
a)Fe(s) + Cu2+ (aq) ↔ Fe2+ (aq) + Cu (s)
a)CO2 (g) + Ca(OH)2 (aq) ↔ CaCO3 (s) + 
H2O (l)
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Para os gases, também se pode 
escrever a expressão da lei de equilíbrio 
químico, K, em termos de pressões 
parciais. Para o equilíbrio:
Constantes de equilíbrio e 
pressões parciais (Kp)
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Para expressar a lei de equilíbrio em 
termos das pressões parciais, basta que 
apenas uma das espécies do equilíbrio 
esteja no estado gasoso.
Escreva a expressão da constante de 
equlíbrio Kp para as seguintes reações:
a)H2 (g) + I2 (g) ↔ 2HI (g)
a)CaCO3 (s) ↔ CaO (s) + CO2 (g)
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Ordem de grandeza das constantes de equilíbrio
• A constante de equilíbrio, K, é a razão entre 
produtos e reagentes.
• Conseqüentemente, quanto maior for K, mais 
produtos estarão presentes no equilíbrio.
• De modo inverso, quanto menor for K, mais 
reagentes estarão presentes no equilíbrio.
A constante de equilíbrioA constante de equilíbrio
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Ordem de grandeza das constantes de 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.
A constante de equilíbrioA constante de equilíbrio
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O sentido da equação química e Keq
• Um equilíbrio pode ser abordado a partir de 
qualquer sentido.
• Sentido direto:
• temos:
N2O4(g) 2NO2(g)
Keq=
PNO2
2
PN2O4
=6 . 46
A constante de equilíbrioA constante de equilíbrio
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O sentido da equação química e Keq
• No sentido inverso:
K eq=
PN2O4
PNO2
2 =0 . 155=
1
6 . 46
2NO2(g) N2O4(g)
A constante de equilíbrioA constante de equilíbrio
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Outras maneiras de manipular as
equações químicas e os valores de Keq
• A reação
tem
o qual é o quadrado da constante de 
equilíbrio para
2N2O4(g) 4NO2(g)
Keq=
PNO2
4
PN 2O4
2
N2O4(g) 2NO2(g)
A constante de equilíbrioA constante de equilíbrio
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Outras maneiras de se trabalhar as equações 
químicas e os valores de Keq
• A constante de equilíbrio para o sentido 
inverso é o inverso daquela para o sentido 
direto.
 N2O4 (g)  2NO2(g)
Direto: Kc = (PNO2 )2/ (PN2O4)= 6,46 (a 100oC) 
 
Inverso: Kc= (PN2O4 )/(PNO2 )2= 1/6,46 = 0,155(a 
100oC)
A constante de equilíbrioA constante de equilíbrio
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• Quando uma reação é multiplicada por um 
número, a constante de equilíbrio é elevada 
àquela potência.
 
N2O4 (g)  2NO2(g)
 Kc = (PNO2 )2/ (PN2O4)= 6,46 (a 
100oC)
 
 2N2O4 (g)  4NO2(g)
 Kc = (PNO2 )4/ (PN2O4)2= (6,46)2 = 41,7 (a 
100oC)
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Constante para a soma de reações
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.
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Em determinadas condições de T e P, existe 
0,5 mol/L de N2O4 em equilíbrio com 2 mol/L 
de NO2, segundo a equação: N2O4 (g)  
2NO2 (g). Qual o valor da constante (Kc ) 
desse equilíbrio nessas condições e indique o 
sentido da reação.
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