Livro Teórico Vol 4 - Química-100-102

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100
Química
Equilíbrios heterogêneos
Competência(s): 5, 6 e 7
Habilidade(s): 17, 18, 21, 24, 25, 26 e 27
Aulas 49 e 50
1. Equilíbrios heterogêneos
O equilíbrio heterogêneo refere-se a um tipo de equilíbrio químico em que estão envolvidas substâncias em diferentes 
estados físicos, como sólidos, líquidos e gases. Nesse equilíbrio, as reações químicas ocorrem entre as substâncias pre-
sentes em diferentes fases e estabelece-se um equilíbrio dinâmico no qual as velocidades das reações direta e inversa se 
igualam.
Um exemplo comum de equilíbrio heterogêneo é a reação entre um sólido e um gás. Por exemplo, a reação de decom-
posição do carbonato de cálcio sólido para formar óxido de cálcio sólido e dióxido de carbono gasoso:
CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)
Nesse caso, a reação direta envolve a formação de óxido de cálcio e dióxido de carbono a partir do carbonato de 
cálcio, enquanto a reação inversa envolve a adição entre óxido de cálcio e dióxido de carbono para a formação do carbo-
nato de cálcio. Conforme a reação progride, estabelece-se um equilíbrio em que a velocidade da reação direta é igual à 
velocidade da reação inversa.
O equilíbrio heterogêneo é importante em muitos processos industriais e naturais, como a produção de amônia, a sín-
tese de metanol e a dissolução do carbonato de cálcio na formação de cavernas. O estudo e a compreensão dos equilíbrios 
heterogêneos são fundamentais para o projeto e a otimização de processos químicos.
2. Relação entre KP e KC
KP = KC . (RT)
Δn 
Para que ela possa ser aplicada a equilíbrios heterogêneos, é necessário considerar apenas os gases no cálculo de Δn, 
uma vez que Kp envolve apenas substâncias gasosas. 
Seguem alguns exemplos:
 CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g) 
0 mol de gás 1 mol de gás
KP = KC ∙ RT
1 
Δn = 1 – 0 = 1
2 Pb(NO3)2(s) ⇄ 2 PbO(s) + 4 NO2(g) + O2(g) 
0 mol de gás 5 mol de gás
KP = KC ∙ RT
5 
Δn = 5 – 0 = 5
NH3(g) + HCℓ(g) ⇄ NH4Cℓ(s) 
2 mol de gás 0 mol de gás
KP = KC ∙ RT
-2 
Δn = 0 – 2 = - 2
PbCℓ2(s) ⇄ Pb2+(aq) + 2 Cℓ–(aq) 
nenhum gás participa do equilíbrio
Não existe relação entre KP e KC, pois não existe KP
3. Princípio de Le Chatelier em equilíbrios heterogêneos
O princípio de Le Chatelier, estudado anteriormente, continua valendo para os equilíbrios heterogêneos, embora com 
a ressalva de que substâncias no estado sólido NÃO alteram o equilíbrio, em outras palavras, a adição ou retirada de 
substâncias neste estado não causam perturbação no sistema.
VOLUME 4 | CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias
101
Aplicações práticas
1. Classifique os seguintes equilíbrios em homogêneos ou he-
terogêneos:
a) 2 NO(g) + O2(g) ↔ 2 NO2(g)
b) PCℓ5(g) ↔ PCℓ3(g) + Cℓ2(g)
c) 1 ácido + 1 álcool ↔ 1 éster + 1 água
d) 4 HCℓ(g) + O2(g) ↔ 2 H2O(g) + 2Cℓ2(g)
e) C(s) + H2O(g) ↔ CO(g) + H2(g)
f) Mg(s) + 2H
+
(aq)↔ Mg2+(aq) + H2(g)
Resolução: 
a) 2 NO(g) + O2(g) ↔ 2 NO2(g) → homogêneo
b) PCℓ5(g) ↔ PCℓ3(g) + Cℓ2(g) → homogêneo
c) 1 ácido + 1 álcool ↔ 1 éster + 1 água → homogêneo
d) 4 HCℓ(g) + O2(g) ↔ 2 H2O(g) + 2Cℓ2(g) → homogêneo
e) C(s) + H2O(g) ↔ CO(g) + H2(g) → heterogêneo
f) Mg(s) + 2H
+
(aq)↔ Mg2+(aq) + H2(g) → heterogêneo
2. 
2 NaHCO3(s) ⇄ Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
Relativamente a essa equação, a constante de equilíbrio (KP) é 
igual a 0,36 se as pressões forem medidas em atmosferas, a uma 
certa temperatura. Ao se estabelecer o equilíbrio, a pressão par-
cial do CO2 nessa temperatura será: 
a) 0,36 atm. 
b) 0,12 atm. 
c) 0,60 atm. 
d) 0,18 atm. 
e) 0,09 atm. 
Resolução: 
Levando-se em consideração a proporção estequiométrica, ob-
serva-se que, partindo de 2 mols de NaHCO3(s), produz-se 1 mol 
de CO2(g) e 1 mol de H2O(g). Em consequência, as pressões parciais 
desses dois gases, no equilíbrio, serão iguais (x atmosferas). 
Substituídos os valores na expressão KP = p(CO2) ⋅ p(H2O), ob-
tém-se: 
0,36 = x ⋅ x
x2 = 0,36 
x = (0,36)1/2 
x = 0,60 atm 
Alternativa C
Campos e Habilidades do ENEM
HABILIDADE 24
Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar 
materiais, substâncias ou transformações químicas.
EXEMPLO
Os refrigerantes têm-se tornado cada vez mais o alvo de po-
líticas públicas de saúde. Os de cola apresentam ácido fosfó-
rico, substância prejudicial à fixação de cálcio, o mineral que 
é o principal componente da matriz dos dentes. A cárie é um 
processo dinâmico de desequilíbrio do processo de desmine-
ralização dentária, perda de minerais em razão da acidez. Sa-
be-se que o principal componente do esmalte do dente é um 
sal denominado hidroxiapatita. O refrigerante, pela presença 
da sacarose, faz decrescer o pH do biofilme (placa bacteria-
na), provocando a desmineralização do esmalte dentário. Os 
mecanismos de defesa salivar levam de 20 a 30 minutos para 
normalizar o nível do pH, remineralizando o dente. A equação 
química seguinte representa esse processo:
groiSMan, S. iMPaCto do refrigerante noS denteS é aValiado SeM 
tirá-lo da dieta. diSPoníVel eM: . aCeSSo eM: 1 Maio 2010 (adaPtado). 
Considerando que uma pessoa consuma refrigerantes dia-
riamente, poderá ocorrer um processo de desmineralização 
dentária, devido ao aumento da concentração de: 
a) OH- , que reage com os íons Ca2+, deslocando o equilíbrio 
para a direita; 
b) H+, que reage com as hidroxilas OH- , deslocando o equilí-
brio para a direita; 
c) OH- , que reage com os íons Ca2+, deslocando o equilíbrio 
para a esquerda; 
d) H+, que reage com as hidroxilas OH- , deslocando o equilí-
brio para a esquerda; 
e) Ca2+, que reage com as hidroxilas OH- , deslocando o 
equilíbrio para a esquerda.
COMENTÁRIO
⟶ Considerando que uma pessoa consuma refrigeran-
te diariamente, poderá ocorrer um processo de desmi-
neralização dentária, devido ao aumento da concentra-
ção de H+, que reage com as hidroxilas OH- , deslocando 
o referido equilíbrio para a direita. 
Vmineralização = k.[Ca2+]5.[PO4
3- ]3.[OH- ] 
Como H+(aq) + OH
-
(aq) → H2O(l) , os íons OH- são con-
sumidos e a velocidade de mineralização diminui pre-
valecendo o processo de desmineralização dentária, ou 
seja, o equilíbrio desloca-se para a direita. 
RESPOSTA: ALTERNATIVA B
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Química
M
apeando o saber