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149 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) EQUILÍBRIO QUÍMICO O equilíbrio químico ocorre quando reações opostas acontecem com velocidades iguais: a velocidade com que os produtos são formados a partir dos reagentes é igual à velocidade com que os reagentes se formam a partir dos produtos. Como resultado, as concentrações param de variar, e a reação “parece” ter sido interrompida. Observe uma reação química simples, de uma mistura de reagentes e produtos cujas concentrações não mudam com o tempo, para ver como ela atinge o estado de equilíbrio. Começamos com o N2O4, uma substância incolor que se dissocia para formar NO2, um gás marrom. 150 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) EQUILÍBRIO QUÍMICO 151 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) EQUILÍBRIO QUÍMICO A partir do exemplo visto, podemos aprender várias lições importantes sobre o equilíbrio químico dinâmico. São elas: • No equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos não sofrem variação com o tempo; • Para que o equilíbrio ocorra, nem reagentes, nem produtos, podem escapar do sistema; • No equilíbrio, a razão entre as concentração é igual a uma constante. 152 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) CONSTANTE DE EQUILÍBRIO A constante de equilíbrio Kc é o valor numérico obtido quando substituímos concentrações em quantidade de matéria no equilíbrio na expressão da constante de equilíbrio. • A expressão da constante de equilíbrio, Kc, diferentemente da lei de velocidade de uma reação, depende apenas da estequiometria da reação, e não do seu mecanismo; • O valor de Kc em qualquer temperatura não depende das quantidades iniciais de reagentes e produtos. • Kc também não é afetada caso haja outras substâncias no meio reacional, desde que elas não reajam com os reagente ou produto da reação em questão. • O valor de Kc depende apenas da reação em questão e da temperatura. 153 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) CONSTANTE DE EQUILÍBRIO Processo de Haber Processo relacionado a produção de fertilizantes e, portanto, essencial para o fornecimento de alimentos ao mundo. Kp, constante de equilíbrio em termos das pressões parciais (reagentes gasosos) 154 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) CONSTANTE DE EQUILÍBRIO 155 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) CONSTANTE DE EQUILÍBRIO 156 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) CONSTANTE DE EQUILÍBRIO AVALIAÇÃO DE Kc 157 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) CONSTANTE DE EQUILÍBRIO 158 PRINCÍPIO DE LE CHATÊLIER Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) Químicos e engenheiros químicos gastam bastante tempo e esforço para maximizar o rendimento de produtos de valor, minimizando o desperdício. 159 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) 160 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) Efeito da concentração 161 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) 162 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) Efeito da pressão 163 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) 164 Cinética e Equilíbrio químico (Cap. 14 e 15) Efeito da temperatura