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Equilíbrio Químico O equilíbrio químico é um fenômeno que acontece nas reações químicas reversíveis entre um reagente e um produto. Ele ocorre quando atingem um ponto de equilíbrio onde a velocidade das reações direta e inversa ficam iguais. O equilíbrio químico é medido por duas grandezas: o grau de equilíbrio e a constante de equilíbrio. A maior parte das reações ou fenômenos químicos são reversíveis. Assim, nas reações diretas os reagentes formam produtos (reagentes → produtos). Já nas reações inversas os produtos formam reagentes (produtos → reagentes). Exemplo de Equação Química: 2H2 + O2 → 2H2O No primeiro membro (antes da seta) aparecem os reagentes, ou seja, as substâncias que entram na reação. No segundo membro (depois da seta) estão os produtos, isto é, as substâncias que foram formadas pela reação. Já numa reação reversível ela pode ocorrer nos dois sentidos: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 No exemplo acima, a reação direta ocorre da esquerda para a direita; e a reação inversa, da direita para a esquerda. • Grau de Equilíbrio O grau de equilíbrio (α) é a uma grandeza que caracteriza o equilíbrio químico. Ele corresponde ao rendimento de uma reação química por meio da relação entre o reagente e a quantidade de mols desse reagente. Dessa forma, o grau de equilíbrio indica a porcentagem em mols de uma substância até atingir o equilíbrio químico. Note que quanto maior for o grau de equilíbrio, maior a chance da reação atingir o equilíbrio. Essa grandeza é dada pela seguinte expressão: • Constante de Equilíbrio A constante de equilíbrio (Kc) é uma grandeza que caracteriza o equilíbrio químico de uma reação. Foi estabelecida em 1864 pelos cientistas noruegueses: Cato Maximilian Guldberg e Peter Waage. Ambos elaboraram a teoria que ficou conhecida como “Lei de Ação das Massas” ou “Lei de Guldberg-Waage”. Sendo assim, eles analisaram os aspectos cinéticos das reações químicas e as soluções em equilíbrio dinâmico. Para eles, no equilíbrio químico as taxas de reação de um sentido de reação e seu inverso devem ser iguais. A constante de equilíbrio pode ocorrer em sistemas homogêneos e heterogêneos; • Homogêneos: os reagentes e os produtos formam um sistema homogêneo. • Heterogêneos: os reagentes e os produtos formam um sistema heterogêneo. Exemplo: Dada a reação: A + B ↔ C + D, temos: V1 = K1 [A] [B] (velocidade da reação direta) V2 = K2 [C] [D] (velocidade da reação inversa) No equilíbrio, temos que V1 = V2 Logo, K1 [A] [B] = K2 [C] [D] Sendo assim, essa grandeza pode ser calculada pela fórmula: Onde, os numeradores C e D são os produtos; e os denominadores A e B, são os reagentes da reação. • Deslocamento do Equilíbrio Químico O deslocamento de equilíbrio corresponde a uma alteração da velocidade de uma reação direta ou inversa. Esse processo provoca modificações nas concentrações das substâncias (reagentes e produtos) envolvidas na reação. O resultado desses deslocamentos gera um novo estado de equilíbrio no sistema químico. Além da concentração, a pressão e a temperatura influenciam nesse processo. O deslocamento pode ocorrer de duas maneiras: Reações deslocadas para a direita: quando a velocidade da reação direta aumenta. Reações deslocadas para esquerda: quando a velocidade da reação inversa aumenta. O deslocamento da reação está intimamente relacionado com o “Princípio de Chatelier” que postula: “Quando um fator externo age sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca, sempre no sentido de minimizar a ação do fator aplicado.” Influências: Influência da Concentração Um aumento em qualquer das concentrações resulta em um deslocamento de equilíbrio para o outro lado. A retirada de alguma substância provoca o deslocamento para o seu lado. Durante as modificações, os valores de todas as concentrações são alteradas, porém o valor de KC mantém-se o mesmo. Se aumenta a concentração de reagente, a reação precisa produzir mais quantidade de produto, por isso desloca-se para a direita; Se diminui a concentração de reagente, a reação precisa produzir mais quantidade do próprio reagente, por isso desloca-se para a esquerda; Se aumenta a concentração de produto, a reação precisa produzir mais quantidade de reagente, por isso desloca-se para a esquerda; Se diminui a concentração de produto, a reação precisa produzir mais quantidade do próprio produto, por isso desloca-se para a direita. • Hidróxido de Sódio Nome químico: hidróxido de sódio; Fórmula química: NaOH Sinônimos: soda cáustica; lixívia; hidróxido de sódio sólido; hidrato de sódio. O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, é um hidróxido cáustico usado na indústria (principalmente como uma base química) na fabricação de papel, tecidos, detergentes, alimentos e biodiesel. Também usado para desobstruir encanamentos e sumidouros pelo fato de ser corrosivo. É produzido por eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio (salmoura). É utilizado em reações químicas por sua alta reatividade. Exemplos: em degradações, onde é usado para preparar alcanos a fim de diminuir a quantidade de carbono na cadeia. Usado também, juntamente com o óxido de cálcio (CaO), para diminuir a reatividade e prevenir a corrosão dos tubos de ensaio. Efeitos na Saude: Irritante, os efeitos da inalação variam da irritação até sérios danos no aparelho respiratório, dependendo da gravidade da exposição é corrosivo!! Se ingerido causa severas queimaduras na boca, garganta e estômago podendo levar a morte, na pele causa iritação e graves queimaduras. Perigo para os olhos podendo levar a cegueira. Por inalação: podem incluir espirros, garganta dolorida, e nariz escorrendo. Pode ocorrer severa pneumotite. Por ingestão podem ocorrer hemorragias, vômitos, diarréia e queda da pressão sanguínea. Agravamento de condições pré-existentes: pode agravar condições pré- existentes de doença no aparelho respiratório. MEDIDAS DE PRIMEIRO SOCORROS Contato com a pele: Retire as roupas contaminadas e lave imediatamente com a água. Se aparecerem sintomas como vermelhidão ou irritação, leve a vítima para o hospital. Inalação: Saia da área contaminada, leve a vítima para um local arejado, se a vítima apresentar dificuldade respiratória dê oxigênio e leve imediatamente para o hospital. Para entrar no ambiente contaminado proteja-se com máscara para vapores cáusticos. Contato com os olhos: Cheque se a vítima tem lentes de contacto e removê-las. Lave com água durante 20 a 30 minutos no lava-olhos. IMEDIATAMENTE TRANSPORTE A VÍTIMA PARA O HOSPITAL. Ingestão: NÃO INDUZA O VÔMITO. Se vítima estiver consciente e sem convulsõesdê muita água ou leite para diluir o reagente e IMEDIATAMENTE leve para o hospital. Se a vítima estiver inconsciente ou em convulsão, não dê nenhum líquido, deixando a cabeça. NÃO INDUZA O VÔMITO. IMEDIATAMENTE TRANSPORTE A VÍTIMA PARA O HOSPITAL. Grau de Equilíbrio Constante de Equilíbrio Deslocamento do Equilíbrio Químico
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