Equilíbrio químico

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Equilíbrio químico
Apresentação
O equilíbrio químico se estabelece quando reações diretas e inversas ocorrem na mesma 
velocidade - ou seja, a velocidade na qual os produtos são formados é a mesma em que os produtos 
regeneram os reagentes. Esse fenômeno ocorre com o gás dióxido de carbono dissolvido em 
bebidas gaseificadas. Na superfície do recipiente, o espaço sem líquido é repleto de moléculas do 
gás que se desprendem da bebida à mesma velocidade que se solubilizam nela. Por isso, quando a 
garrafa é aberta, o equilíbrio é deslocado e uma grande quantidade de gás sai do líquido.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá estudar o que significa grau de equilíbrio, o conceito de 
equilíbrio químico por meio da investigação do comportamento molecular dinâmico dos produtos e 
dos reagentes, compreendendo o equilíbrio de vários tipos de reações, o significado da constante 
de equilíbrio e a sua relação com fatores que podem perturbar o equilíbrio de um sistema.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir equilíbrio químico.•
Analisar as constantes de equilíbrio em função da concentração.•
Explicar o grau de equilíbrio.•
Desafio
Um dessecador de laboratório utiliza sílica em gel, que apresenta em sua composição a substância 
cloreto de cobalto II (CoCl2) para manter determinados materiais ou reagentes secos. Isso porque o 
sal tem a característica de ser bastante microscópico, ou seja, tem facilidade de absorver água.
Você, químico em um laboratório universitário, chega para trabalhar e percebe que os alunos estão 
confusos porque a sílica deixada no dessecador do laboratório no dia anterior era azul e agora está 
rósea. Você, então, observa que o recipiente foi esquecido aberto perto de uma janela também 
aberta, após um dia em que o ambiente estava com a umidade do ar elevada, e dá aos alunos a 
seguinte explicação:
Frente à curiosidade dos estudantes, você continua: o que ocorre com o equilíbrio da reação 
química considerando que o aspecto inicial da sílica era azul? Ela se desloca para qual sentido? E se 
o caso fosse o contrário? Se a sílica estivesse úmida, ou seja, com o aspecto rosado, e o dessecador 
também fosse esquecido aberto perto de uma janela aberta em um dia com a umidade baixa?
Prossiga a abordagem e explique aos alunos de que forma o equilíbrio se desloca nas respectivas 
situações e qual é a coloração da sílica após restabelecer o equilíbrio.
Infográfico
Os equilíbrios químicos podem ser compreendidos pela análise de reações químicas. Isso porque a 
principal característica do equilíbrio químico é a existência de produtos e reagentes sendo 
consumidos ou formados na mesma velocidade. Esse fenômeno é conhecido como equilíbrio 
dinâmico.
Veja, no Infográfico, outras características de um sistema em equilíbrio, que lhe auxiliarão a 
identificar e a compreender esse conceito tão importante na Química.
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Conteúdo do livro
As reações químicas nem sempre se processam por inteiras, podendo, em alguns determinados 
sistemas, possuir, simultaneamente, reagentes formando produtos e os produtos regenerando os 
reagentes. Podemos dizer que essas reações que ocorrem no sentido direto e inverso com mesma 
velocidade estão em equilíbrio químico.
Para saber mais, faça a leitura do capítulo Equilíbrio químico, da obra Química geral e inorgânica, que 
serve como base teórica desta Unidade de Aprendizagem.
QUÍMICA 
GERAL E 
INORGÂNICA
Josemere Both
Equilíbrio químico
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Definir equilíbrio químico.
 � Analisar as constantes de equilíbrio em função da concentração.
 � Explicar o grau de equilíbrio.
Introdução
Um dos grandes avanços históricos ao decorrer dos estudos da ciência 
química foi a compreensão de que reações químicas nem sempre se 
completam, ou seja, nem sempre apresentam o consumo total dos rea-
gentes para a formação dos produtos. Os químicos observaram que, em 
muitos casos, mesmo após um tempo suficientemente prolongado para 
que a reação se concretize, ainda restam reagentes no sistema.
Partindo de uma situação inicial em que há apenas reagentes, um 
sistema pode convergir para uma situação em que há reagentes e pro-
dutos coexistindo em concentrações invariáveis ao longo do tempo.
Neste capítulo, você vai estudar sobre o equilíbrio químico, ou seja, 
a situação em que a reação química, aparentemente, parou de ocorrer. 
Além disso, você vai conhecer o conceito de equilíbrio químico como 
uma situação dinâmica, evoluindo para uma abordagem matemática do 
equilíbrio, que envolve os conceitos de constante de equilíbrio em função 
da concentração, finalizando com a explicação sobre o grau de equilíbrio. 
Por fim, você poderá constatar que o conceito de equilíbrio químico é 
um dos mais importantes da química, e seu domínio é fundamental.
O que é equilíbrio químico?
Reações químicas são processos em que substâncias reagentes interagem 
para formar outras substâncias, os produtos, que apresentam propriedades 
diferentes das que reagiram. Algumas reações químicas que ocorrem em 
sistemas abertos processam totalmente (CHANG; GOLDSBY, 2013). É o que 
ocorre, por exemplo, durante a decomposição térmica do carbonato de cálcio 
em óxido de cálcio e dióxido de carbono, representada pela equação: 
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
À medida que a reação se processa, a massa de carbonato de cálcio 
diminui, e a massa de óxido de cálcio e dióxido de carbono aumenta. 
Isso ocorre até que todo CaCO3 tenha sido consumido. A quantidade de 
CaO e CO2 formada é determinada pela estequiometria da reação e pela 
quantidade inicial de CaCO3. Como a equação química mostra, o número 
de mols de CaCO3, CaO e CO2 que participam da reação é o mesmo. Se, 
por exemplo, 200 g de CaCO3, ou seja, 2 mols, reagirem, serão formados 
88 g de CO2 e 112 g de CaO, correspondendo a 2 mols para cada produto 
formado (Figura 1a). 
No entanto, se o aquecimento do carbonato de cálcio ocorrer em um sistema 
fechado (Figura 1b), verificamos que, após certo tempo, a reação para, ou 
seja, a massa de CaCO3 diminui até certo valor a partir do qual não se altera 
mais. O mesmo ocorre com as massas de CaO e CO2. Elas aumentam até certo 
valor e, a partir de então, não se alteram mais. Nesse ponto, a reação atingiu 
uma situação chamada equilíbrio químico. Nessa situação, coexistem, no 
mesmo sistema, o reagente CaCO3 e os produtos CaO e CO2 (Figura 1c). As 
quantidades das substâncias presentes no sistema permanecerão inalteradas 
indefinidamente, a não ser que algum fator externo interfira no sistema, como 
veremos adiante.
Equilíbrio químico2
Figura 1. a) Representação gráfica da reação química de decom-
posição de CaCO3 para formar CaO e CO2. b) Coexistência de CaCO3, 
CaO e CO2. c) Representação gráfica da reação química em equilíbrio. 
Fonte: Adaptada de Chang e Goldsby (2013, p. 625).
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CaO + CO2
CaCO
3
t = instante que o sistema
atinge o equilíbrio
Tempo (min)
(a)
(b)
(c)
3Equilíbrio químico
Para compreender melhor as caraterísticas e o conceito de equilíbrio quí-
mico, podemos utilizar outra reação química como exemplo, a reação de forma-
ção da amônia (NH3) a partir da reação entre nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2).
N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
No início, a reação produz amônia rapidamente, mas depois parece parar 
(Figura 2a). Como o gráfico mostra, mesmo que esperemos um longo tempo, 
não ocorrerá mais formação de produto. A reação atingiu o equilíbrio. Como 
acontece com as mudanças de fase, as reações químicas tendem a um equilíbrio 
dinâmico em quenão há mudança de composição, mas as reações direta e 
inversa ainda ocorrem, porém na mesma velocidade (ATKINS; JONES, 2011).
Figura 2. a) Síntese da amônia. b) Decomposição da amônia pura.
Fonte: Adaptada de Atkins e Jones (2011, p. 384).
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NH3 (produto)
NH3 (reagente)
N2 (reagente)
N2 (produto)
H2 (reagente)
H2 (produto)
(a) Tempo Tempo(b)
O que realmente acontece quando a formação da amônia parece parar é que 
a velocidade da reação inversa aumenta à medida que mais amônia se forma 
(Figura 2b). Em equilíbrio, a amônia se decompõe rapidamente assim que é 
Equilíbrio químico4
formada. Expressamos esse estado de equilíbrio dinâmico substituindo a seta 
da equação com sentido único (reagentes → produtos) pela seta de sentido 
duplo que indica o equilíbrio, como segue: 
N2(g) + 3 H2(g) ←→ 2 NH3(g)
Podemos afirmar que todos os equilíbrios químicos são equilíbrios di-
nâmicos. Embora não ocorra mudança no equilíbrio, as reações direta e 
inversa continuam a acontecer. Dizer que o equilíbrio químico é dinâmico 
significa dizer que, quando uma reação atingiu o equilíbrio, as reações direta 
(reagentes → produtos) e inversa (reagentes ← produtos) continuam a ocorrer, 
mas os reagentes e os produtos estão sendo consumidos e recuperados com 
a mesma velocidade. O resultado é que a composição da mistura de reação 
permanece constante. Essa ideia pode ser observada no exemplo da síntese e 
decomposição da amônia (ATKINS; JONES, 2011).
Assim, podemos conceituar o equilíbrio químico como a situação em que 
as concentrações dos participantes da reação química não se alteram, pois as 
reações direta e inversa estão se processando com velocidades iguais. 
Constantes de equilíbrio em função 
da concentração
Vimos que, quando um sistema atinge o equilíbrio, reagentes e produtos 
estão presentes no sistema. No entanto, a equação química que representa a 
reação não nos informa a respeito de quanto de cada substância está presente 
no equilíbrio. Essa informação pode ser obtida por meio da constante de 
equilíbrio da reação. 
Experimentalmente, verifica-se que, em um sistema em equilíbrio, as 
concentrações das substâncias guardam entre si uma relação sempre constante. 
Essa relação é chamada de constante de equilíbrio. Para compreender, vamos 
voltar a reação de síntese da amônia:
N2(g) + 3 H2(g) ←→ 2 NH3(g)
Para essa reação, a expressão da constante de equilíbrio (Kc) é:
KC =
[NH3]
2
[N2] ∙ [H2]
3
5Equilíbrio químico
Essa é a relação matemática da Lei de ação das massas de Guldberg-Waage 
que, por sua vez, exprime a relação entre as concentrações de reagentes e 
produtos na mistura reacional em equilíbrio. Os valores entre colchetes cor-
respondem às concentrações molares das substâncias presentes no equilíbrio, 
e os expoentes, aos coeficientes estequiométricos das substâncias na equação 
química (BROWN; LEMAY JÚNIOR; BURSTEN, 2005). 
O numerador da expressão da constante de equilíbrio é o produto das con-
centrações de todas as substâncias que estão relacionadas no segundo membro 
(produtos) da equação química, cada um elevado ao respectivo coeficiente 
estequiométrico. O denominador tem a mesma forma, mas envolve somente 
as substâncias que estão no primeiro membro da equação (reagentes). 
Observe que, conhecendo a equação química equilibrada da reação, po-
demos escrever a expressão da constante de equilíbrio, embora não se saiba 
o mecanismo da reação. A expressão da constante de equilíbrio depende, 
exclusivamente, da estequiometria da reação e não do seu mecanismo. 
Podemos exemplificar como a Lei de ação das massas foi descoberta 
empiricamente analisando o equilíbrio, em fase gasosa, entre o tetróxido de 
dinitrogênio e o dióxido de nitrogênio. A equação química de equilíbrio é 
representada da seguinte forma: 
N2O4(g) ←→ 2NO2(g)
A equação da constante de equilíbrio para a reação será: 
Como determinar o valor numérico de Kc e verificar que o valor é constante 
independentemente das concentrações iniciais de NO2 e de N2O4? Podemos 
efetuar várias experiências, principiando cada uma com diferentes concentra-
ções de NO2 e N2O4, em tubos selados, para determinar as concentrações no 
equilíbrio, como mostra o Quadro 1. Os tubos são mantidos a 100ºC até que 
não se observe alterações no gás. Como o NO2 é um gás castanho escuro, e o 
N2O4 é um gás incolor, é perceptível quando as alterações deixam de ocorrer 
no sistema. Analisa-se, então, as misturas a fim de obter-se as concentrações 
do NO2 e do N2O4 no equilíbrio. 
Equilíbrio químico6
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C
7Equilíbrio químico
A constante de equilíbrio (Kc) é calculada pelos valores das concentrações 
que entram na expressão da equação química. Por exemplo, com os dados 
da primeira experiência, [NO2] = 0,0172 mol e [N2O4]= 0,00140 mol, temos:
Opera-se da mesma forma com os dados das outras experiências, obtendo-
-se os valores de Kc calculados para cada uma. O Quadro 1 mostra que Kc é 
constante, Kc = 0,212 dentro dos limites do erro experimental, embora sejam 
muito diferentes as concentrações iniciais. Além disso, a experiência 4 mostra 
que o equilíbrio pode ser atingido a partir do N2O4 ou do NO2, ou seja, o 
equilíbrio pode ser atingido nos dois sentidos.
Observe que não há unidades no valor de Kc do Quadro 1 ou em qualquer 
outro cálculo. Na realidade, cada concentração que aparece na expressão da 
constante de equilíbrio é o quociente da molaridade pela concentração unitária 
1 mol, ou seja, [A] = [molaridade em A]/[1 mol], e é adimensional. 
A seguir, um exemplo de cálculo de constante de equilíbrio.
Uma mistura de hidrogênio e nitrogênio em um tubo de ensaio fechado atinge o 
equilíbrio a 472°C. A mistura em equilíbrio foi analisada e revelou-se 0,1207 mol de H2, 
0,0402 mol de N2 e 0,00272 mol no NH3. Calcule a constante de equilíbrio (Kc) da reação: 
N2(g) + 3H2(g) ←→ 2NH3(g)
Resposta:
Como as concentrações foram dadas no problema, precisamos apenas escrever a 
expressão de equilíbrio e substituir pelos respectivos valores. Assim, temos:
O valor da constante de equilíbrio para essa reação química é de Kc = 0,105.
Equilíbrio químico8
O valor da constante de equilíbrio 
As constantes de equilíbrio podem ser muito grandes ou muito pequenas. O 
valor de certa constante proporciona informações importantes sobre a mistura 
em equilíbrio. Por exemplo, vejamos a reação entre monóxido de carbono e o 
cloro, ambos gasosos, a 100ºC, formando o fosgênio (COCl2), gás muito tóxico 
usado como gás de guerra durante a Primeira Guerra Mundial. A equação 
química é montada da seguinte forma: 
CO(g) + Cl(g) ←→ COCl2(g)
A constante de equilíbrio (Kc) é:
Para que a constante de equilíbrio tenha esse valor tão grande, o numerador 
da expressão deve ser muito maior que o denominador. Então, a concentração do 
COCl3, no equilíbrio, deve ser muito maior que a do CO ou a do Cl2. A mistura 
reacional em equilíbrio é, praticamente, constituída pelo COCl2. Nesse caso, 
dizemos que o equilíbrio está deslocado para a direita da reação química, ou 
seja, para os produtos. Da mesma forma, uma constante de equilíbrio muito 
menor que 1 mostra que a mistura reacional em equilíbrio quase só contém os 
reagentes e, assim, o equilíbrioestá deslocado para a esquerda, ou seja, para 
os reagentes (CHANG; GOLDSBY, 2013). Em geral, podemos relacionar Kc 
com o deslocamento do equilíbrio, como representado na Figura 3. 
9Equilíbrio químico
Figura 3. a) Equilíbrio para a direita, favorável aos produtos. b) Equilíbrio 
para a esquerda, favorável aos reagentes. 
Fonte: Adaptada de Chang e Goldsby (2013, p. 627).
Reagentes
Reagentes
Produtos
Produtos
(a)
(b)
K << 1
K >> 1
A seguir, vamos analisar o deslocamento da reação química por meio de 
um exemplo.
Equilíbrio químico10
A reação entre N2 e O2 para formar NO2 pode ser considerada reação de fixação do 
nitrogênio: 
N2(g) + O2(g) ←→ 2NO2(g)
O valor da constante de equilíbrio para essa reação a 25°C é Kc = 1 x 10-30. Analise se 
é conveniente que essa reação seja aproveitada para a fixação do nitrogênio. 
Resposta: 
Como Kc é muito pequena, muito pouco de NO será formado a 25°C. O equilíbrio 
está deslocado muito para a esquerda e é favorável aos reagentes. Por isso, a reação 
é pouco eficiente para fixar o nitrogênio a temperatura de 25°C.
Os equilíbrios químicos são classificados em dois grandes grupos: os equilíbrios homo-
gêneos e os heterogêneos. Os equilíbrios homogêneos foram estudados até agora. 
São aqueles em que todos os participantes estão em uma mesma fase, constituindo, 
portanto, um sistema homogêneo.
Exemplos:
N2O4(g) ←→ 2 NO2 – Reagentes e produtos na fase gasosa
CH3COOH(aq) ←→ H+
(aq) + CH3COO-
(aq) – Reagentes e produtos na fase 
aquosa
Equilíbrios heterogêneos são aqueles em que os participantes estão em mais de 
uma fase, constituindo, portanto, um sistema heterogêneo. 
Exemplos: 
NH4Cl(s) ←→ NH3(g) + HCl(g) – Há mais de uma fase no sistema em equilíbrio 
(uma sólida e outra gasosa)
Mg(OH)2(s) ←→ Mg2+
(aq) + 2(OH)-
2(aq) – Há mais de uma fase no sistema em 
equilíbrio (uma sólida e uma aquosa)
11Equilíbrio químico
Nos equilíbrios heterogêneos, a constante de equilíbrio considera outros fatores 
matemáticos. Vamos utilizar como exemplo a decomposição do carbonato de cálcio: 
CaCO3(s) ←→ CaO(s) + CO2(g)
Esse sistema envolve um gás em equilíbrio com dois sólidos. Se escrevermos a 
expressão do equilíbrio para esse processo, temos:
Essa fórmula propõe uma situação que ainda não havíamos encontrado: como 
se exprime a concentração de uma substância sólida pura? A concentração de uma 
substância pura, líquida ou sólida é igual ao quociente entre a densidade e a massa 
molecular (M):
A densidade de um líquido ou sólido é constante à temperatura constante, variando 
pouco com a temperatura. Então, a concentração de um sólido ou líquido puro é 
uma constante, independentemente da quantidade de sólido ou de líquido presente. 
Com essa observação, podemos simplificar a expressão da constante de equilíbrio 
da seguinte forma:
Em que a constante 1 é a concentração de CaO, e a constante 2 é a concentração 
do CaCO3. Transpondo as constantes para o primeiro membro da equação, temos:
Assim, as concentrações dos sólidos puros ficam excluídas da expressão da constante 
de equilíbrio.
Podemos generalizar o resultado para outras situações que envolvem sólidos puros 
e também líquidos puros: se um sólido puro ou um líquido puro estiver envolvido em 
um equilíbrio heterogêneo, sua concentração não figura na expressão da constante 
de equilíbrio. As concentrações dos gases e das substâncias em solução, porém, são 
escritas na expressão da constante de equilíbrio, pois são grandezas que podem variar.
A equação de K’c nos diz que, em certa temperatura, o equilíbrio entre CaO, CaCO3 
e CO2 leva sempre a uma mesma concentração do CO2 em fase gasosa, desde que as 
três substâncias estejam presentes. 
Equilíbrio químico12
CaCO3
CaO CaO
CaCO3
Fonte: Adaptada de Chang e Goldsby (2013, p. 633).
Como mostra a figura, a pressão do CO3 no interior do recipiente será constante 
independentemente das quantidades de CaO e CaCO3 presentes. É claro que, se um 
dos componentes estiver faltante, não se pode ter o equilíbrio. Embora não apareçam 
de modo explícito na expressão da constante de equilíbrio, é indispensável que os 
sólidos ou líquidos puros que participam de um equilíbrio estejam presentes no sistema 
reacional para que possa haver equilíbrio químico.
Fonte: Brown, Lemay Júnior e Bursten (2005).
Deslocamento do equilíbrio químico com alteração 
da concentração de reagentes ou de produtos 
Um sistema em equilíbrio encontra-se em estado dinâmico. As reações diretas 
e inversas ocorrem com velocidades iguais, e o sistema está em equilíbrio dinâ-
mico. Uma alteração nas condições do sistema pode perturbar esse equilíbrio. 
Quando isso acontece, o sistema busca um novo equilíbrio. Para amenizar uma 
possível perturbação no sistema, ocorre um deslocamento no equilíbrio no 
sentido em que diminui ou reduz o efeito da alteração. Então, se um sistema 
químico está em equilíbrio e se juntarmos ao sistema uma substância, um 
reagente ou um produto, o sistema reage no sentido de restabelecer o equilíbrio, 
consumindo parte da substância adicionada. Se houver remoção de substâncias, 
a reação avança no sentido de formar a substância removida. Esse fenômeno 
é conhecido como princípio de Le Chatelier (BROWN; LEMAY JÚNIOR; 
BURSTEN, 2005).
Como exemplo, voltamos à mistura de N2, H2 e NH3 em equilíbrio:
N2(g) + 3H2(g) ←→ 2NH3(g)
13Equilíbrio químico
A adição do produto NH3 provoca um avanço da reação reduzindo a con-
centração de NH3 ao valor inicial. Esse avanço só pode ocorrer no sentido de 
haver maior quantidade de N2 e H2 no equilíbrio. Com isso, a concentração de 
N2 aumenta e a de H2 ganha mais intensidade. A Figura 4 representa esse efeito. 
Figura 4. Representação gráfica da alteração de concentração de produto.
Fonte: Chang e Goldsby (2013, p. 648).
Equilíbrio
inicial
Equilíbrio
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Tempo
H2
N2
NH3
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NH3 é adicionado 
neste instante
Se houver adição de N2 ou H2 ao sistema em equilíbrio, as concentrações 
alteram-se no sentido de formar mais NH3. 
Nas situações descritas, a adição de NH3 à mistura de N2, H2 e NH3 em 
equilíbrio faz com que a reação avance da direita (produtos) para a esquerda 
(reagentes), formando mais N2 e H2. Quando adicionamos N2 ou H2 à mistura 
de N2, H2 e NH3 em equilíbrio, a reação avança da esquerda (reagentes) para 
a direita (produtos), formando mais NH3. 
Equilíbrio químico14
O deslocamento químico pode sofrer alteração com a 
temperatura e a pressão. No link a seguir, você vai poder 
conferir como esses fatores podem deslocar o equilíbrio 
químico em um sistema (QUÍMICA..., 2015).
https://goo.gl/viUbFD
Grau de equilíbrio
Quando analisamos sistemas que estão em equilíbrio químico, os químicos 
costumam utilizar, além da constante de equilíbrio Kc, outra grandeza cha-
mada grau de equilíbrio, simbolizada por α. O grau de equilíbrio relaciona 
o número de mols de uma substância que reage e o número de mols inicial 
dessa substância, podendo ser expressa da seguinte forma: 
Para compreendermos melhor o grau de equilíbrio, vamos exemplificar 
utilizando a reação entre tetróxido de dinitrogênio e dióxido de nitrogênio, 
representada na equação química: 
N2O4(g) ←→ 2NO2(g)
Considerando que a quantidade inicial do reagente N2O4 foi de 1 mol, e 
que a quantidade que reagiu foi de 0,26 mol para formar NO2, qual é o grau 
de equilíbrio? 
Para resolver, basta relacionar os dados na fórmula matemática: 
α =
quantidade, em mols, que reagiu até atingir o equilíbrio
quantidade, em mols, inicial do reagente = = 0,26 ou 26%0,26 mol
1,00 mol
15Equilíbrio químico
O grau de equilíbrio sempre será um número entre 0 e 1 (ou entre 0 e 
100%), que expressará o rendimento da reação. Assim, dizer que uma reação 
apresenta, por exemplo, α = 26%, equivale a dizer que seu rendimento é de 
26%. Vamos a outro exemplo.
Em um recipiente fechado e indeformável, foram aquecidos 665 g de PCl5(g) formando 
PCl3(g) e Cl2(g). Atingindo o equilíbrio, verifica-se que o PCl5 encontra-se 60% dissociado.Calcule o grau de equilíbrio da reação química. 
Resposta: 
Para encontrar quantidade e mols correspondentes a 665 g, fazemos um cálculo 
relacionando a massa com a massa molar do PCl5, pela regra de três:
Massa molar PCl5: 208,5 g/mol
Massa de PCl5 envolvidos na reação: 665 g
208,5 g — 1 mol
 665 g ― x mol
x = 3,19 mols de PCl5
O valor de 3,19 mols corresponde ao número de mols de PCl5 introduzidos inicialmente 
no recipiente. O número de mols de PCl5 que reagiu corresponde a 60 desse valor, ou 
seja, 1,91 mol. Esse número também pode ser descoberto por uma regra de três simples:
3,19 mols ― 100% 
 x mol ― 60%
x = 1,91 mol de PCl2 consumido até atingir o equilíbrio
Agora que descobrimos todos os dados e valores de que precisamos, vamos aplicá-
-los na fórmula: 
α =
quantidade, em mols, que reagiu até atingir o equilíbrio
quantidade, em mols, inicial do reagente = = 59,87%1,91 mol
3,19 mols
O grau de equilíbrio é 0,5987, ou seja, a reação teve rendimento de 59,87%.
Equilíbrio químico16
ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio 
ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. 
BROWN, T. L.; LEMAY JÚNIOR, H. E.; BURSTEN, B. E. Química: a ciência central. 9. ed. Rio 
de Janeiro: Pearson Education, 2005.
CHANG, R.; GOLDSBY, K. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
QUÍMICA - Transformações químicas e equilíbrio: fatores que alteram o equilíbrio das 
reações. Videoaula ministrada por prof. Eduardo Silva. [S. l.], 2015. 1 vídeo (11min5s). 
Disponível em: <https://goo.gl/viUbFD>. Acesso em: 6 nov. 2018.
Leituras recomendadas
BRADY, J. E.; RUSSEL, J. W.; HOLUM, J. R. Química: a matéria e suas transformações. 3. 
ed. v. 1. Rio de Janeiro: LTC, 2002.
CHANG, R. Química geral: conceitos essenciais. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010.
17Equilíbrio químico
Conteúdo:
Dica do professor
A constante de equilíbrio pode ser muito útil para prever se o deslocamento de uma reação química 
está no sentido da formação de produtos ou no sentido dos reagentes. Mas, para isso, antes você 
precisa conhecer a forma de expressar a constante de equilíbrio, para então, poder calculá-la. 
Acompanhe o vídeo a seguir e aprenda como expressar a constante de uma reação em equilíbrio.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
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Exercícios
1) Entre as afirmativas a seguir, qual delas representa a definição correta de um sistema em 
equilíbrio?
A) O sistema reacional pode estar aberto ou fechado, desde que o equilíbrio seja dinâmico.
B) Apresenta apenas produtos, pois uma reação em equilíbrio se processa por completo em alta 
velocidade, com deslocamento para a direita, no sentido dos produtos.
C) Apresenta propriedades microscópicas, isso é, aquelas que podem ser medidas, como 
temperatura, pressão e concentração constante.
D) O equilíbrio do sistema não se modifica quando for alterada a concentração de algum dos 
produtos ou reagentes, pois o sistema está em equilíbrio e isso nunca se altera.
E) Apresenta os processos microscópicos, isso é, as reações direta e inversa ocorrem 
simultaneamente e com a mesma velocidade. É por isso que o equilíbrio é chamado de 
dinâmico.
2) A reação de decomposição do cloreto de nitrilo, NO2Cl(g), está em equilíbrio com o NO2(g) e 
o Cl2(g). Monte a reação química e calcule a constante de equilíbrio, Kc. Para isso, considere 
que as concentrações no equilíbrio são [NO2Cl] = 0,00106 mol, [NO2] = 0,0108 mol e [Cl2] = 
0,00538 mol e não se esqueça de realizar o balanceamento da equação química.
A) 2NO2Cl(g) → 2NO2(g) + Cl2(g). Kc =4,080.
B) 2NO2Cl(g) ↔ 2NO2(g) + Cl2(g). Kc = 4,080.
C) 2NO2Cl(g) ↔ 2NO2(g) + Cl2(g). Kc = 0,558.
D) NO2Cl(g) ↔ NO2(g) + Cl2(g). Kc = 4,080.
E) 2NO2Cl(g) → NO2(g) + Cl2(g). Kc = 0,558.
Em um recipiente de 1 litro são introduzidos 5,0 mol de N2O4 que se transformam em NO2, 
segundo a equação N2O4(g) ↔ 2NO2(g), em temperatura de 30 °C e pressão de 1 atm. Uma 
vez atingindo o equilíbrio, resta no sistema 1,3 mol de reagente. Calcule Kc na temperatura e 
3) 
pressão desse experimento, utilizando a tabela que faz a contabilidade das quantidades que 
participam do processo:
 N2O4(g) ↔ 2NO2(g)
Início 5,0 -
Reagiu 3,7 -
Formou - 7,4
No equilíbrio 1,3 7,4
 
Fórmulas exercício 3
A) 42,00.
B) 3,846.
C) 0,023.
D) 5,562.
E) 0,175.
4) Utilizando as mesmas condições da reação em equilíbrio do exercício anterior, calcule o grau 
de equilíbrio da reação: N2O4(g) ↔ 2NO2(g), conforme indica a tabela a seguir.
 N2O4(g) ↔ 2NO2(g)
Início 5,0 -
Reagiu 3,7 -
Formou - 7,4
No equilíbrio 1,3 7,4
A) 1,35.
B) 0,17.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/a9295070-153b-484d-9bb3-9031ce9a857e/bb6eccaa-9559-432d-8b8f-834095488c23.docx
C) 0,74.
D) 0,47.
E) 0,5.
5) O gráfico a seguir se refere às concentrações de Br2(g), Cl2(g) e BrCl(g) dentro de um sistema com 
volume e temperatura constante. Inicialmente, dentro do sistema, existe o seguinte equilíbrio:
Analise o gráfico e responda o que ocorre entre o tempo A e o tempo B?
A) O equilíbrio químico da reação se desloca para a direita, pois mais Cl2 foi adicionado ao 
sistema e, assim, ele busca um novo equilíbrio.
B) O equilíbrio químico se desloca para a esquerda, ou seja, para a formação dos reagentes, pois 
a concentração de BrCl foi elevada. Dessa forma, aumentam também as concentrações de 
Br2 e Cl2.
C) Alguma perturbação ocorreu no sistema, mas não é possível identificar para onde o equilíbrio 
químico se deslocará.
D) O equilíbrio químico se desloca para a direita, pois o equilíbrio foi deslocado pelo efeito do 
aumento da concentração de Br2.
E) O equilíbrio se desloca para a esquerda, a fim de consumir a quantidade de Cl2 adicionada ao 
sistema, restabelecendo o equilíbrio.
Na prática
Vários sistemas no cotidiano que envolvem reações químicas estão em equilíbrio. O equilíbrio 
químico é considerado a situação na qual as concentrações dos participantes da reação não se 
alteram, pois as reações direta e inversa estão se processando com velocidades iguais.
No entanto, em alguns casos, o equilíbrio pode ser perturbado por alguma modificação no sistema, 
como a alteração da concentração de uma das substâncias envolvidas.
Na imagem a seguir, você irá conferir duas situações nas quais alterações no sistema reacional 
levam ao deslocamento do equilíbrio químico.
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Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Troca gasosa pulmonar: modelagem e simulação da resposta 
ventilatória ao exercício e à hipóxia
O processo de respiração é essencial para manter o equilíbrio das taxas de oxigênio e de gás 
carbônico na corrente sanguínea. Nesta pesquisa, você irá poder conhecer os processos 
necessários para a troca gasosa no organismo humano e um sistema de controle que mantém a 
pressão parcial do oxigênio e do gás carbônico dentro dos limites fisiológicos, representando a 
regulação química da ventilação.
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Química
Por meio da leitura do capítulo 14, você poderá retomar todo o conhecimento aprendido nesta 
Unidade de Aprendizagem e, ainda, ampliar seus conhecimentos sobre equilíbrio químico.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Constante de equilíbrio em termos de concentração
Neste vídeo, você vai conhecer a construção da expressão da constante de equilíbrio, que, quando 
substituído pela concentração das substâncias, resulta no valor da constante de equilíbrio para uma 
determinada reação.
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http://bdm.unb.br/bitstream/10483/15194/1/2015_GabrielMoraisDeLima.pdf
https://www.youtube.com/embed/qtt6OK40r2k
Interpretando os valores das constantes de equilíbrio
Nesse vídeo, você irá aprender para que serve a constante de equilíbrio químico.
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Cálculo da constante de equilíbrio Kp usando as pressões 
parciais
Além da Contante de Equilíbrio (Kc) que relaciona as concentração dos produtos/reagentes, existe 
a relação a possibilidade de relacionar as pressões parciais dos produtos/reagentes, quando estes 
estiverem no estado gasoso. Tão somente, componentes no estado gasoso são considerados 
quando se calcula o Kp da equação. Para conhecer esta relação de pressões parciais para cálculo de 
constante e relacioná-la a concentrações, visualize os materiais de apoio abaixo
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Constante de equilíbrio Kp, relação entre Kc e Kp
Além da Contante de Equilíbrio (Kc) que relaciona as concentração dos produtos/reagentes, existe 
a relação a possibilidade de relacionar as pressões parciais dos produtos/reagentes, quando estes 
estiverem no estado gasoso. Tão somente, componentes no estado gasoso são considerados 
quando se calcula o Kp da equação. Para conhecer esta relação de pressões parciais para cálculo de 
constante e relacioná-la a concentrações, visualize os materiais de apoio abaixo.
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https://www.youtube.com/embed/BAZHiMsY430
https://pt.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-equilibrium/equilibrium-constant/a/calculating-equilibrium-constant-kp-using-partial-pressures
https://www.youtube.com/watch?v=JEmZG5IpE54