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Método do Princípio de Le Chatelier Método Qualitativo para Avaliação da ALTERAÇÃO de um Sistema Químico Conclusões qualitativas obtidas a partir da Lei da Ação das Massas Válido apenas para sistema em equilíbrio. NÃO pode ser aplicada em processos completos!! O método visa fornecer uma resposta química a uma perturbação do sistema Resposta Possíveis Aumento concentração /quantidade Diminuição Não altera Inconclusivo !! Perturbações Alterar Concentração Quantidade Temperatura Solvente, etc. A perturbação em uma equação química é propagada às outras equações químicas [ ][ ] [ ]↑ ⇑↓ = +− HAc HAcKa HAc(aq) ⇋ Ac - (aq) + H + (aq) Efeito do aumento da concentração de H+ ↑HAc(aq) ⇋ ↓ Ac - (aq) + H + (aq)⇧ constante Mesmo que os valores de cada fator mude, a função deve permanecer constante SETA DIFERENTE --PERTURBAÇÃO-- Efeito sobre concentração de acetato : diminui a concentração Efeito sobre concentração de ácido acético: aumenta a concentração Qual o efeito do aumento do pH em solução de acetato de sódio sobre a concentração de acetato? H2O(l) ⇋ OH - (aq) + H + (aq) NaAc(s) → Ac - (aq) + Na + (aq) HAc(aq) ⇋ Ac - (aq) + H + (aq) Estratégia: 1- identificar as reações que são afetadas pela perturbação (aumento pH). 2- identificar as reações que afetam a resposta a ser analisada 3- reações com influencia direta da perturbação sobre a resposta apresentam efeito mais intenso APENAS reações de equilíbrio !!! (o Princípio de Le Chatelier é aplicável apenas em equilíbrios!! Reações completas não são analisadas!!!!) pH ⇧ H+↓ � ↓ HAc(aq) ⇋↑ Ac - (aq) + H + (aq) ⇩ � pH HAc Método de Le Chatelier não mostra qual região de pH há variçaões significativas Em sistemas polipróticos H2CO3 (aq) ⇌ HCO3- (aq) + H+ (aq) HCO3- (aq) ⇌ CO32- (aq) + H+ (aq) αo α1 α1 α2 Efeito pH sobre espécies totalmente protonada sobre espécies totalmente desprotonada reações com influencia direta da perturbação sobre a resposta apresentam efeito mais intenso direto indireto indireto ↑H2CO3 (aq) ⇌ ↓HCO3- (aq) + H+⇑ (aq) ↑ HCO3- (aq) ⇌ ↓ CO32- (aq) + ⇑ H+ (aq) Efeito do diminuição do pH sobre a concentração de bicarbonato pH ⇩ H+ ↑ Inconclusivo!! Não é possível saber se a concentração de bicarbonato irá aumentar ou diminuir Efeito sobre carbonato: diminui sobre ácido carbônico: aumenta (limitação do método de LeChatelier) Para outras espécies Para evitar a resposta inconclusiva seria necessário saber qual equação é mais importante, informação não disponível no método de Le Chatelier. Explicação da Limitação do Método de Le Chatelier (resposta inconclusiva) H2CO3 (aq) ⇌ HCO3- (aq) + H+ (aq) HCO3- (aq) ⇌ CO32- (aq) + H+ (aq) αo α1 α1 α2 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 α0 α1 α2 pI pH α H2CO3 HCO3-- CO32-- C A B Se o método de Le Chatelier não é adequado, utiliza-se a avaliação semi-quantitativa (ou seja, o uso das curvas de distribuição de espécies. (a importância de cada equação depende da faixa/valores de pH) O comportamento do bicarbonato é função dos pHs anterior e posterior à perturbação: H2O(l) ⇋ H + (aq) + OH - (aq) FenOH (s) ⇋ FenOH(aq) FenOH(aq) ⇋ FenO - (aq) + H + (aq) Ex.: Avaliar o efeito da diminuição do pH sobre a solubilidade do fenol (quantidade de sólido) ①pH⇩ H+↑ ②⇧↓↑ ③⇧↑ ⇧⇩ Perturbação ↓↑ Resposta haverá aumento na quantidade de precipitado (menos solúvel) OH fenOH “pH de solução pura” Ácido acético Adição do composto sobre água ( pH inicial = 7 !!!) Acetato H2O(l) ⇋ OH - (aq) + H + (aq) HAc(aq) ⇋ Ac - (aq) + H + (aq) H+(aq) pH H2O(l) ⇋ OH - (aq) + H + (aq) NaAc(s) → Ac - (aq) + Na + (aq) HAc(aq) ⇋ Ac - (aq) + H + (aq) Amônio H2O(l) ⇋ OH - (aq) + H + (aq) �HAc(aq) ⇋ ↑Ac - (aq) + ↑H + (aq) ⇧H+(aq) pH↓ H2O(l) ⇋ OH - (aq) + H + (aq) NaAc(s) → �Ac - (aq) + Na + (aq) HAc(aq) ⇋�Ac - (aq) + ↓H + (aq) �H+(aq) pH↑ H2O(l) ⇋ OH - (aq) + H + (aq) NH4Cl (s) →NH4 + (aq) + Cl - (aq) NH4 + (aq) ⇋NH3(aq) + H + (aq) H2O(l) ⇋ OH - (aq) + H + (aq) NH4Cl(s) → �NH4 + (aq) + Cl - (aq) � NH4 + (aq) ⇋NH3(aq) + ↑H + (aq) ⇧H+(aq) pH↓
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