EQUILIBRIO QUIMICO

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EQUILÍBRIO QUÍMICO 
A → B 
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H2 + 2ICl → I2 + 2HCl 
A ⇌ B 
Equilíbrio Químico - Reversibilidade de reações químicas 
 
equilíbrio 
dinâmico 
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Exemplo: 
 
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 
 
 
aA + bB ⇌ yY + zZ 
 
 
Perguntas: 
 
1.  Que condições favorecem a produção de Y e Z? 
2.  Que condições favorecem a produção de A e B? 
3.  Como prever quanto de produto se forma em uma 
transformação reversível? 
4.  Até onde prossegue uma transformação? 
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Constante de equilíbrio 
aA + bB ⇌ yY + zZ 
dependência da temperatura 
 Exemplo: formação do trióxido de enxofre (SO3) a partir do gás oxigênio 
(O2) e do dióxido de enxofre (SO2(g)) — uma etapa do processo de 
fabricação do ácido sulfúrico: 
 
 
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) 
 
 
 A constante de equilíbrio desta reação é dada por: 
 
 
 
 
 
 
 o valor da constante dessa reação na temperatura de 1000 K é 0,0413 
L/mol (é comum se observar a omissão da unidade da constante, 
uma vez que sua unidade pode variar de equilíbrio para equilíbrio) 
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•  Interpretação do valor de K: 
 
 Exemplo: Kc = 5,0 x 107 significa que o equilíbrio 
da reação está mais deslocado no sentido dos 
produtos. 
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 Quando 1,000 mol de CO e 3,000 mols de H2 reagem num recipiente de 
10,00 L, a 927 0C, e atingem o equilíbrio, a mistura em equilíbrio contém 
0,387 mol de H2O. Qual a composição molar da mistura em equilíbrio? 
 
CO(g) + 3H2(g) ⇌ CH4(g) + H2O(g) 
 Uma quantidade de nitrogênio e hidrogênio é colocada em um recipiente 
de 5,00 litros a 500 °C. Quando o equilíbrio é estabelecido, estão 
presentes 3,01 mols de N2, 2,10 mols de H2 e 0,565 mol de NH3. Calcule 
o valor de Kc a essa temperatura. 
 
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 
 Quando 4,00 mols de HI são colocados em um recipiente de 5,00 L, a 
458 0C, verifica-se que a mistura em equilíbrio contém 0,442 mol de I2. 
Qual o valor de Kc para a decomposição do HI nessa temperatura? 
 
2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g) 
Se 1,00 mol de H2 e 2,00 mols de I2 forem colocados em um recipiente de 
1,00 L, qual será a quantidade das substâncias (em mol) na mistura gasosa 
em equilíbrio, a 458 0C? Dado Kc=49,7. 
H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 
10,0 mols de N2O são colocados em um recipiente de 2,00 litros. Esse gás 
se decompõe segundo a reação 
N2O(g) ⇌ N2(g) + O2(g) 
Sabendo que no equilíbrio são encontrados 2,20 mols de N2O, calcule o 
valor de Kc na temperatura do experimento. 
Para o equilíbrio abaixo, o valor de Kc é 1,9. No equilíbrio, em um recipiente 
de 1,00 litro, são encontrados 0,25 mol de PCl5 e 0,16 mol de PCl3. Qual é a 
concentração de equilíbrio de Cl2? 
 
PCl3(g) + Cl2(g) ⇌	PCl5(g) 
Se em um equilíbrio genérico A ⇌ B são encontrados 30% de A e 70% de B 
(em mol/L), qual o valor da constante de equilíbrio Kc, nas condições 
reacionais? 
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Equilíbrio gasoso 
EQUILÍBRIO: T constante 
concentração 
H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 
Kc versus Kp 
•  Em alguns casos precisamos converter uma 
constante na outra 
 
Kp = (RT)Δn.Kc 
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Equilíbrio heterogêneo 
 
 
 
Ni(s) + 4CO(g) ⇌ Ni(CO)4(g) 
 
Na expressão da constante de equilíbrio temos as concentrações das espécies 
envolvidas que podem ser calculadas dividindo-se o número de mols da 
substância pelo volume que ela ocupa. No caso de uma substância pura, toda a 
sua massa corresponde à de uma única substância, e assim a sua "concentração" 
do seu número de mols dividido pelo volume é proporcional à sua densidade 
(massa dividida pelo volume). A concentração de um sólido ou um líquido puro é a 
mesma independentemente de quanto houver deles (já um gás, que pode ser 
comprimido sem dificuldade, tem a sua concentração variada facilmente). Por 
essa razão se simplifica as expressões das constantes de equilíbrio 
omitindo-se a concentração de sólidos e líquidos puros: 
 Um reator de 50,0 L tem 1,00 mol de N2, 3,00 mols de H2 e 0,500 mol de 
NH3. Quando a mistura tiver alcançado o equilíbrio a 400 0C, haverá mais 
ou menos NH3 no reator? Dado Kc=0,500, a 400 0C. 
 
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 
Previsão da direção do avanço da reação: 
Quociente reacional Qc 
Se Qc > Kc, a reação avançará para a esquerda 
Se Qc < Kc, a reação avançará para a direita 
Se Qc = Kc, a mistura reacional estará em equilíbrio 
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 Princípio de Le Chatelier: Quando um sistema químico em 
equilíbrio é pertubado por alteração da temperatura, ou da pressão, 
ou de concentrações, desloca a composição da mistura reacional em 
equilíbrio de modo a contrabalancear a modificação imposta. 
 
 
•  Alteração das concentrações pela remoção ou adição de 
componentes da reação. 
•  Alteração da pressão parcial de componente da reação pela 
modificação do volume. 
•  Alteração da temperatura. 
Equilíbrio Químico 
Alteração das condições da reação: O princípio de Le Chatelier 
A fenolftaleína (C20H14O4) é utilizada como indicador ácido-base. Em água, o equilíbrio 
formado pode ser representado pela equação seguinte: 
 
 
C20H14O4(aq) + 2H2O(l) ⇌ 2H3O+(aq) + C20H12O42-(aq) 
 
 Incolor rosa 
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 Qual será a melhor condição de temperatura e de pressão (alta ou baixa) 
para um maior aproveitamento da reação abaixo para a obtenção de óxido 
nítrico, NO ? Considere que a reação ocorre com liberação de calor. 
 
4NH3(g) + 5O2(g) ⇌ 4NO(g) + 6H2O(g) 
Resposta: Temperatura baixa e pressão baixa 
variações de concentrações de reagentes e produtos 
Em temperaturas próximas de 800 oC o vapor d’água reage com o coque (uma 
forma de carbono obtida a partir do carvão) para formar os gases CO e H2, 
conforme a equação abaixo: 
 
 C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g) Kp = 14,1 a 800 oC 
 
A mistura de gases resultante é um importante combustível industrial chamado gás 
d’água. 
 
a)  Quais as pressões parciais de H2O, CO e H2 na mistura em equilíbrio, a 800 oC, 
quando a pressão inicial de H2O for 8,81 atm? 
 
b) Qual é a pressão total no recipiente quando a mistura está em equilíbrio? 
 
c) O que ocorre com o valor de Kp quando a quantidade de C(s) é aumentada? 
Explique. (Considere que não houve alteração significativa do volume da 
mistura de gases). 
 
d) Calcule o valor de Kc para a reação. 
 
Obs. Considere que os gases se comportam idealmente.