Equilibrio químico

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EQUILÍBRIO 
QUÍMICO 
Prof.: Juliana Mesquita Freire 
 
 Todas as reações tendem alcançar o equilíbrio químico 
 
 Quando as velocidades das reações direta e inversa forem iguais e 
as concentrações dos reagentes e dos produtos não variarem com 
o tempo, atinge-se o equilíbrio químico. 
 
 O equilíbrio químico não é alcançado instantaneamente. 
 
 Segundo o Princípio de Le Châtelier, o equilíbrio químico pode ser 
perturbado (deslocado). 
Equilíbrio Químico 
 A Velocidade da mulher é igual 
à velocidade da esteira, em 
sentido oposto 
 Tanto a esteira quanto a mulher 
continuam se movendo, mas 
macroscopicamente o sistema 
não se altera 
V1 = V2 
(c) [Produtos] X Tempo 
Processo de Haber 
 Síntese da amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio 
Constante de equilíbrio 
 É a constante obtida a partir das concentrações (mol/L) ou das 
pressões parciais das substâncias envolvidas no equilíbrio. 
Reagentes e produtos 
na fase gasosa 
Reagentes e produtos 
em solução 
Equilíbrio encontra-se à direita; 
predominam os produtos 
Equilíbrio encontra-se à 
esquerda; predominam os 
reagentes 
 A constante de equilíbrio para a reação H2 (g) + I2 (g)  
2HI (g) varia com a temperatura como segue: Keq = 794 a 298K; 
Keq = 54 a 700K. A formação de HI é mais favorecida a 
temperatura mais alta ou mais baixa? 
Favorecida a temperatura mais baixo porque Keq é maior 
 Uma mistura de hidrogênio e nitrogênio em um recipiente de reação 
atinge o equilíbrio a 472 ºC. A mistura de gases em equilíbrio foi analisada e 
descobriu-se que ela contém 7,38 atm de H2, 2,46 atm de N2 e 0,166 atm de NH3 
. A partir desses dados calcule a constante de equilíbrio: 
Princípio de Le Chatelier 
 Em 1888, o físico-químico francês H. L. Le Chatelier 
estabeleceu uma generalização sobre os fatores que podem 
perturbar o ponto de equilíbrio de um sistema reagente. 
 Se um sistema químico em equilíbrio é submetido a uma 
ação externa perturbadora, o equilíbrio reage 
(quimicamente) no sentido de anular esta ação e 
restabelecer o equilíbrio. 
 Este princípio se aplica aos fatores podem deslocar o 
equilíbrio química, que são: concentração, pressão e 
temperatura. 
I. Efeito da variação nas concentrações de reagentes 
e produtos 
 Se um sistema químico esta em equilíbrio e 
adicionamos um substância (reagente ou produto), a reação 
se deslocará de tal forma a reestabelecer o equilíbrio pelo 
consumo de parte da substância adicionada. Contrariamente, 
a remoção de uma substância fará com que a reação se mova 
no sentido que formar mais daquela substância. 
 A + B C+D 
adição 
 
A + B C+D 
 remoção 
 
A + B C+D 
 adição 
 
A + B C+D 
 remoção 
Consideremos o efeito da variação de concentração na mistura 
em equilíbrio cloro e água. A equação de equilíbrio é: 
Cl2 + 2 H2O HOCl + H3O
+ + Cl- 
Esquerda 
Direita 
Esquerda 
Direita 
Esquerda 
II. Efeito da variação da pressão e volume 
 O fator pressão só interfere no equilíbrio químico que apresenta substâncias 
gasosas e quando há variação de número de mols entre reagentes e 
produtos destas substâncias gasosas. 
 Uma explicação para o efeito da pressão requer lembrarmos da lei de Boyle 
Mariotte dos gases: “ à temperatura constante, um aumento da pressão 
favorece a concentração de volume”. Como a reação em equilíbrio, que 
ocorre com variação de número de mols entre reagentes e produtos, ou seja, 
variação de volume, pode ocorrer no sentido ou de maior volume ou de 
menor volume, conclui-se que um aumento de pressão deslocará o 
equilíbrio para o lado de menor volume (menor número de mols), para 
diminuir o efeito da pressão. Evidentemente, quando se diminui a pressão 
ocorre o inverso. 
Exemplo: 
 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) 
 1mol 3 mols 2 mols 
O lado esquerdo da reação representa 4 mols de gás 
combinando-se para dar 2 mols no lado direito. 
Um aumento na pressão total do sistema desloca o equilíbrio 
para a direita. 
II. Efeito da variação da temperatura 
 As reações químicas ocorrem sempre com variação de energia. Temos 
aquelas que liberam energia, exotérmicas, e aquelas que absorvem energia, 
endotérmicas; 
 Quando aumentamos a temperatura do sistema em equilíbrio, fornecemos 
calor ao sistema. Favorecemos, então, a reação que se dá com absorção de 
calor. Caso contrário, um resfriamento do sistema (diminuição da 
temperatura), favoreceríamos a reação no sentido que libera calor; 
Endotérmica: Reagentes + calor  produtos 
Exotérmica: Reagentes produtos + calor 
A vida a altitudes elevadas e a produção de 
hemoglobina 
Os alpinistas precisam de semanas ou mesmo meses para se 
ambientarem antes de escalarem montanhas de elevada altitude 
como o Monte Everest. 
Como explicar este facto? 
A vida a altitudes elevadas e a produção 
de hemoglobina 
• Escalar uma montanha de elevada altitude pode causar dores de 
cabeça, náuseas, fadiga não usual e outros incómodos. Tudo 
isto são sintomas de hipoxia, uma deficiência na quantidade de O2 
quando chega aos tecidos do corpo. 
 
• No entanto, uma pessoa que vive a altitude elevada durante 
semanas ou meses recupera gradualmente do enjoo de altitude e 
habitua-se ao teor do conteúdo de O2 na atmosfera, sendo capaz 
de funcionar normalmente. 
 
 
 
 
A vida a altitudes elevadas e a produção de 
hemoglobina 
• Consideremos o seguinte sistema em equilíbrio, que representa a 
combinação do O2 com a molécula de hemoglobina: 
 
Hb (aq) + O2 (aq)  HbO2 (aq) 
 
HbO2 - oxi-hemoglobina que é o composto que transporta realmente o O2 
para os tecidos. 
 
A constante de equilíbrio é: 
 
 
 
De acordo com o Princípio de Le Châtelier, como evoluirá o 
sistema se a ocorrer uma diminuição da concentração de O2? 
 
][Hb][O
][HbO
2
2cK
 
Hb (aq) + O2 (aq) ? HbO2 (aq) 
 
• De acordo com o Princípio de Le Châtelier, uma diminuição da 
concentração de O2 deslocará o sistema da direita para a 
esquerda. 
Hb (aq) + O2 (aq)  HbO2 (aq) 
 
• Esta variação elimina a oxi-hemoglobina, causando hipoxia. 
 
• Desde que se dê tempo suficiente o corpo é capaz de se defender 
desta adversidade produzindo mais moléculas de hemoglobina. O 
equilíbrio desloca-se então gradualmente da esquerda para a 
direita novamente, favorecendo a produção de oxi-hemoglobina. 
A vida a altitudes elevadas e a produção de 
hemoglobina 
Considere o seguinte equilíbrio: 
 
N2O4(g)  2 NO2(g) Hº = 58,0 KJ 
 
Em qual sentido o equilíbrio se deslocará quando cada uma das seguintes 
variações for feita ao sistema no equilíbrio: 
 
a) Adição de N2O4 
b) Remoção de NO2 
c) Aumento do volume 
d) Diminuição da temperatura 
Direita 
Direita 
Direita 
Esquerda