Aula 21

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FRENTE: QUÍMICA 
 
 
 
PROFESSOR: JOÃO FAÇANHA 
 
 
 
 
 
 
ASSUNTO: EQUILÍBRIO QUÍMICO 
 
 
020.852 – 145912/19 
fariasbrito.com.br @fariasbrito canalfariasbrito@fariasbrito colegiofariasbrito
NÚCLEO ALDEOTA
(85) 3486.9000
NÚCLEO CENTRAL
(85) 3464.7788 (85) 3064.2850
NÚCLEO SUL
(85) 3260.6164
NÚCLEO EUSÉBIO
(88) 3677.8000
NÚCLEO SOBRAL
 
 
 
CIÊNCIAS DA NATUREZA E 
SUAS TECNOLOGIAS 
 
FUNDAMENTOS 
AULA 21 
 
Introdução 
 
 
Nessa aula iremos abordar um assunto muito importante 
e muito abordado em vestibulares: o equilíbrio químico. Antes 
de ir a fundo nesse conceito, precisamos entender que o 
equilíbrio químico é um fenômeno que ocorrerá com as reações 
químicas reversíveis, as quais ocorrem em dois sentidos: 
o sentido direto no qual os reagentes são consumidos para 
formar os produtos e o sentido inverso no qual os produtos se 
transformam novamente em reagentes. Essas reações terão um 
símbolo clássico da reversibilidade que é a dupla seta   . 
A reação reversível entra em estado de equilíbrio 
quando a velocidade da reação direta for igual a velocidade da 
reação inversa. 
1
2
v
v
A B C D 
 
Dessa forma, outro fator observado quando se atinge o 
equilíbrio químico é que as concentrações de reagentes e 
produtos permanecem constantes a partir daquele ponto. 
Diante disso, podemos interpretar dois tipos de gráfico 
(concentração por tempo e velocidade por tempo) e identificar o 
ponto de equilíbrio da reação. 
 
É importante salientar que ao atingir o equilíbrio a 
reação não para! Ela entra em equilíbrio, ou seja, a nível 
macroscópico não se observa mais nenhuma alteração do 
sistema. Pode-se então entender que o equilíbrio químico é um 
equilíbrio dinâmico. 
1. Constantes de Equilíbrio 
 
a) Constantes de Equilíbrio em termos de Concentração 
(Kc) 
É a razão das concentrações dos produtos da reação e 
das concentrações dos reagentes da reação, todas elevadas a 
expoentes que correspondem aos coeficientes da reação. 
Considerando a reação: 
1
2
aA bB cC dD 
 
   
   
C d
a b
C D
Kc
A B



 
b) Constantes de Equilíbrio em termos de Pressão 
Parcial (Kp) 
Quando os componentes do equilíbrio são substâncias 
gasosas, além da constante Kc, podemos expressar a 
constante de equilíbrio em termos de pressões parciais (Kp). 
Portanto, concluímos que Kp é a razão entre o produto das 
pressões parciais dos produtos gasosos e o produto das 
 
 
 
 
 
 
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MÓDULO DE ESTUDO 
pressões parciais dos reagentes gasosos, estando todas as 
pressões elevadas a expoentes iguais aos respectivos 
coeficientes, na equação química balanceada. 
       g g g gaA bB cC dD 
 
   
   
C d
C D
a b
A B
P P
Kp
P P



Observações importantes sobre as constantes de equilíbrio: 
 Tanto Kp como Kc são dependentes da temperatura. 
 Quanto maior for o valor da constante, maior será 
o rendimento da reação. 
 Em equilíbrios heterogêneos (mais do que uma fase), 
o estado sólido não participa das expressões de Kc e Kp, 
o estado aquoso participa apenas de Kc e o estado 
gasoso participa tanto de Kc como de Kp. 
 A constante de equilíbrio é adimensional, ou seja, não 
possui unidade. 
 
01. O gráfico abaixo representa a variação da concentração de 
reagentes (C1) e produtos (C2) ao longo do tempo. Com 
relação a esse gráfico, assinale a alternativa correta. 
 
 
 
A) A velocidade da reação na ordem direta e inversa é igual 
nessa reação, apesar de as concentrações não se 
igualarem no equilíbrio (t2). 
B) Nem em t1, nem em t2, a reação atingiu o equilíbrio, pois 
as concentrações não se igualaram. 
C) Em t2, a velocidade de formação do produto é maior em 
relação a sua reação na ordem reversa. 
D) A reação estava em equilíbrio no tempo 0, porque a 
concentração de reagentes foi maior em relação à 
concentração de produtos. 
E) A constante de equilíbrio da reação (K) é independente 
da temperatura. 
 
02. Recentemente, cientistas conseguiram desenvolver um 
novo polímero que, quando cortado ao meio, pode 
regenerar-se. Esse material foi chamado de Terminator, 
em alusão ao T-1000 do filme Exterminador do Futuro 2, 
que era feito de uma liga metálica que se autorreparava. 
No polímero Terminator, a união das cadeias poliméricas 
é feita por dissulfetos aromáticos. Esses dissulfetos sofrem 
uma reação de metátese reversível à temperatura ambiente 
e sem a necessidade de catalisador. A autorreparação 
acontece quando a reação de metátese ocorre entre duas 
unidades que foram cortadas. 
R1 S
S R2
R3 S
S R4
+
R1 S
R3 S
S R2
S R4
+
 
 
Considere as afirmações abaixo, sobre essa reação. 
I. A reação de metátese nunca chega ao equilíbrio porque 
é reversível. 
II. A adição de catalisador leva a uma alteração no valor da 
constante do equilíbrio. 
III. A quantidade de material autorregenerado permanece 
inalterada em função do tempo, quando atingir o estado 
de equilíbrio. 
 
Quais estão corretas? 
A) Apenas I. 
B) Apenas II. 
C) Apenas III. 
D) Apenas I e III. 
E) I, II e III. 
 
03. Fritz Haber (1868-1934) estudou a reação química indicada 
abaixo no início da década de 1900 e concluiu que a 
síntese da amônia poderia ser possível. Entretanto, 
somente em 1914 os problemas de produção da amônia 
em grande escala foram solucionados, por Carl Bosch 
(1874-1940). Inicialmente produzida na Primeira Guerra 
Mundial para fabricação dos explosivos trinitro tolueno 
(TNT) e nitroglicerina, atualmente é amplamente utilizada 
na fabricação de fertilizantes (ureia), e, direta e 
indiretamente, na produção de detergentes, purificadores 
de água, na indústria farmacêutica e na produção de 
plásticos, entre outras. Os valores de H e a constante de 
equilíbrio K em diferentes temperaturas para a produção da 
amônia são fornecidos a seguir. 
 
 
 
 
 
 
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MÓDULO DE ESTUDO 
     2 g 2 g 3 g
1 3
N H NH
2 2
  
H 46,1 kJ a 25 C    2K 7,6 10 a 25 C   
H 55,6 kJ a 450 C    3K 6,5 10 a 450 C   
 
Indique a alternativa correta. 
A) Para produzir uma quantidade suficiente de amônia, 
idealmente devem ser empregados catalisadores, uma 
vez que o rendimento da reação será maior com valores 
superiores de energia de ativação. 
B) Os valores de entalpia da reação indicam que o processo 
é exotérmico nas temperaturas de 25 ºC e 450 ºC, e os 
valores da constante de equilíbrio indicam que o 
rendimento da reação é superior em temperaturas mais 
elevadas. 
C) Uma vez que a reação ocorre no estado gasoso, o 
rendimento da reação pode ser significativamente maior 
se for realizado em pressões baixas, uma vez que a 
reação se desloca no sentido de formação do produto. 
D) A amônia pode ser produzida na temperatura de 450 ºC, 
entretanto o valor da constante de equilíbrio é pequena, 
o que diminui o rendimento de amônia produzida. 
E) Para aumentar o rendimento da reação, deve ser 
utilizada uma quantidade de gás hidrogênio em excesso, 
pois a reação se desloca no sentido de formação do 
produto. 
 
04. A uma temperatura elevada, 10 mol de PC5(g) foram 
adicionados a um recipiente, que, imediatamente, foi fechado 
e mantido em temperatura constante. Observou-se, então, 
que o PC5(g) se decompôs, transformando-se em PC3(g) 
e C2(g). A quantidade de matéria de PC5(g), em mol, variou 
com o tempo, até o sistema alcançar o equilíbrio, como 
mostrado neste quadro: 
 
Tempo Quantidade de matéria de PC5/mol 
t1 10 
t2 6 
t3 4 
t4 4 
 
Considerando-se essas informações, é correto afirmar que, 
A) em qualquer instante após t1, a pressão do sistema é 
maior que em t1. 
B) em qualquer instante, as reações direta e inversa têm 
velocidades iguais. 
C) no equilíbrio, a velocidade da reação direta é igual a 
zero. 
D) no equilíbrio, a quantidade de matéria das três 
substâncias é igual. 
E) no equilíbrio,as velocidades direta e inversa possuem 
sinais opostos. 
 
 
05. O Níquel tetracarbonilo, Ni(CO)4, é um complexo 
organometálico incolor que representa um versátil 
reagente. É extremamente venenoso e sua toxicidade 
e volatilidade à temperatura ambiente o fez ganhar o 
apelido de “morte líquida”. 
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/>. 
Acesso em: 10 jul. 2018. Adaptado. 
 
Ni(s) + 4 CO(g) Ni(CO)4(g) 
 
 Os equilíbrios heterogêneos apresentam reagentes e 
produtos em fases diferentes e, partindo de 0,6 mols de 
Ni(s) e CO(g) em um recipiente de um litro, constatou-se que, 
ao se atingir o equilíbrio químico numa dada temperatura, 
a concentração da espécie CO, em quantidade de matéria, 
estabilizou-se em 0,2 mol L–1. A constante de equilíbrio (Kc) 
desse processo será 
A) 75,5 
B) 375 
C) 62,5 
D) 416,7 
E) 50 
 
06. Na vida cotidiana, a habitual exposição a substâncias 
químicas tóxicas tem se convertido, cada vez mais, em 
uma preocupação para a saúde. As reações químicas 
ocorrem através de colisões entre moléculas dos 
reagentes. 
 Um médico, que trabalha em Guangzhou na China, atende 
pacientes, trabalhadores, que inalam NO2(g) devido ao seu 
ambiente de trabalho nas indústrias locais. Como esses 
trabalhadores exercem suas atividades em locais fechados. 
Ocorre que essa molécula entra em “equilíbrio químico”. 
O valor da constante de equilíbrio em função das 
concentrações das espécies no equilíbrio, em quantidade 
de matéria, é um dado importante para se avaliar a 
extensão (rendimento) da reação quando as concentrações 
não se alteram mais. O trabalhador que exerce sua 
função em equipamentos que utilizam  2 4N O em suas 
engrenagens, devido à temperatura local, muda de estado 
físico a uma temperatura de 100 °C no equipamento. 
No ambiente fechado o seguinte equilíbrio ocorre: 
 
N2O4(g) 2NO2(g) 
 
Reagentes/produtos No início No equilíbrio 
 2 4N O
 
0,050 mol L–1 0,030 mol L–1 
 2NO
 
0,050 mol L–1 0,090 mol L–1 
 
 Nesse contexto a constante de equilíbrio tem o seguinte 
valor: 
A) 0,50 
B) 0,27 
C) 3,00 
D) 1,80 
E) 0,13 
 
 
 
 
 
 
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MÓDULO DE ESTUDO 
07. Considere as seguintes reações químicas e respectivas 
constantes de equilíbrio: 
 
N2(g) + O2(g) 2NO(g) K1 
2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K2 
NO2(g) 
2
1
N2(g) + O2(g) K3 
 
 Então, K3 é igual a 
A) 
 1 2
1
K K 
B) 
 1 2
1
2K K 
C) 
 1 2
1
4K K 
D) 
1
2
1 2
1
K K
 
 
  
E) 
2
1 2
1
K K
 
 
  
 
08. A reação de esterificação entre o ácido acético e o etanol 
formando o acetato de etila é um interessante exemplo de 
sistema em equilíbrio. 
 
CH3 C
O
O H
+ CH3 CH2 OH
CH3 C
O
O CH2 CH3
+ H2O
 
 
 
 Considerando-se que a 100 ºC, a constante de formação 
do éster é igual a 4, as concentrações iniciais de ácido 
acético e de etanol que levam à obtenção do acetato de 
etila na concentração de 1 mol.L–1 são 
A)   13 INICIALCH COOH 1,0 mol L
  
   13 2 INICIALCH CH OH 1,0 mol L
 
 
B)   13 INICIALCH COOH 2,0 mol L
  
   13 2 INICIALCH CH OH 5,0 mol L
 
 
C)   13 INICIALCH COOH 0,5 mol L
  
   13 2 INICIALCH CH OH 10,0 mol L
 
 
D)   13 INICIALCH COOH 2,0 mol L
  
   13 2 INICIALCH CH OH 2,0 mol L
 
 
E)   13 INICIALCH COOH 1,5 mol L
  
   13 2 INICIALCH CH OH 1,5 mol L
 
 
 
 
 
09. Vários ácidos são utilizados em indústrias que descartam 
seus efluentes nos corpos d’água, como rios e lagos, 
podendo afetar o equilíbrio ambiental. Para neutralizar a 
acidez, o sal carbonato de cálcio pode ser adicionado ao 
efluente, em quantidades apropriadas, pois produz 
bicarbonato, que neutraliza a água. As equações 
envolvidas no processo são apresentadas: 
 
(I) CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O (l) Ca2+(aq) + 2 HCO3– (aq) 
(II) HCO3– (aq) H+ (aq) + CO32– (aq) K1 = 3,0 10–11 
(III) CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + CO32– (aq) K2 = 6,0 10–9 
(IV) CO2(g) + H2O (l) H+(aq) + HCO3–(aq) K3 = 2,5 10–7 
 
 
 Com base nos valores das constantes de equilíbrio das 
reações II, III e IV a 25 ºC, qual é o valor numérico da 
constante de equilíbrio da reação I? 
A) 4,5 10–26 
B) 5,0 10–5 
C) 0,8 10–9 
D) 0,2 105 
E) 2,2 1026 
 
10. São colocados 8,0 mol de amônia num recipiente fechado 
de 5,0 litros de capacidade. Acima de 450 ºC, estabelece-se, 
após algum tempo, o equilíbrio: 
 
2 NH3(g)  3 H2(g) + N2(g) 
 
 Sabendo que a variação do número de mol dos 
participantes está registrada no gráfico, podemos afirmar 
que, nestas condições, a constante de equilíbrio, KC, 
é igual a: 
 
 
A) 27,00 
B) 5,40 
C) 1,08 
D) 2,16 
E) 13,50 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MÓDULO DE ESTUDO 
RESOLUÇÃO 
 
 
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 
A C D A C B D E B C 
 
01. Ao atingir o equilíbrio em t2, as concentrações permanecem 
constantes e as velocidades se igualam. 
 
02. 
I. F, toda reação reversível alcança o equilíbrio. 
II. F, catalisador não afeta o estado de equilíbrio. 
III. V, ao atingir o equilíbrio químico as concentrações dos 
componentes da reação permanecem constantes. 
 
03. Um baixo valor de constante de equilíbrio (bem menor do 
que 1) indica que a reação é favorável aos reagentes, 
ou seja, possui baixo rendimento (forma pouco produto). 
 
04. PC5 se decompõe formando PC3 e C2, ambos produtos 
gasosos que causarão o aumento da pressão total do 
sistema. 
 
05. O volume do recipiente é de 1L. 
 
 ( ) ( )s g 4 g( )Ni 4 CO Ni CO
 
 
Início: 0,6 mol/L 0 
Reage: – 4 x + x 
Equilíbrio: 0,1 mol/L 
 
 Não importa a quantidade de Ni pois está no estado sólido 
e não participa da constante de equilíbrio. 
 0 + x = 0,1, portanto x = 0,1 mol/L 
 E [CO]equilíbrio = 0,6 – 4.0,1 = 0,2 mol/L 
 
 
4
4 4
Ni CO 0,1 0,1
Kc 62,5
0,2 0,0016CO
 
    
 
06. 
 
 
2
2
2
4
NO 0,090 0,0081
Kc 0,27
N2O 0,030 0,030
   
 
 
07. Para escrever a reação 3 a partir das duas primeiras, deve-se: 
 
Inverter e dividir por 2 a equação 1: 
2 2 1
2
1
1
NO 1 2 N 1 2 O K
k
  
Inverter e dividir por 2 a equação 2: 
2 2 1
2
2
1
NO NO 1 2 O K
k
  
 Somando as duas equações, o valor de K3 será: 
1
2
1 2
1
K K
 
 
 
 
 08. 
3 3 2 3 2 3 2CH COOH CH CH OH CH COOCH CH H O 
 
Início: x + 1 x + 1 0 
Reage: – 1 – 1 + 1 
Equilíbrio: x x 1 
 
 
   
3 2 3
3 3 2
CH COOOCH CH
Kc
CH COOH CH CH OH


 
1
4
x x


 
x 0,5 mol L
 
 
 Então as concentrações iniciais eram: 1,5 mol/L de ambos 
reagentes. 
 
09. Visando chegar na reação (I), inverte-se a reação (II) e 
mantém as reações (III) e (IV). Somando tais reações e 
lembrando que as constantes precisam ser multiplicadas, 
chegamos a: 
K = K2  K3 / K1 
K = 5,0  10–5 
 
10. 
     
3 2
2 2 3Kc H N NH 
 
 
 No equilíbrio são encontrados 4 mols de NH3, 2 mols de N2 
e 6 mols de H2. Como o cálculo de Kc é feito sobre as 
concentrações de cada um, basta pegar o número de mols 
de cada um e dividir sobre o número de litros, que no caso 
é 5. 
 
 Sendo assim: 
 
3 2Kc 1,2 0,4 0,8
Kc 1,728 0,4 0,64
Kc 1,08 mol / L
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUPERVISOR(A)/DIRETOR(A): DAWISON SAMPAIO – AUTOR(A): JOÃO FAÇANHA 
DIG.: EDNA – REV.: LÍCIA