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QUÍMICA GERAL M.Sc Bruno Mascarenhas Equilíbrio Químico Considere a reação reversível hipotética na qual os reagentes A e B reagem para formar os produtos C e D. aA + bB ⇌ cC + dD Denomina-se por Equilíbrio químico o estado de um sistema no qual a velocidade da reação direta (formação produto) é igual à velocidade da reação reversa (formação de reagentes). Lembrando que o equilíbrio químico é dinâmico, portanto pode-se afirmar que as reações não cessam (só não conseguimos identifica-las a nível macroscópico). No equilíbrio, as concentrações das espécies permanecem constantes ao longo do tempo. Entretanto, vale ressaltar que as concentrações relativas de reagentes e produtos, em sistemas de equilíbrio, podem ser distintas. Por exemplo, há alguns sistemas que apresentam maior concentração de produto no equilíbrio, entretanto, outros contêm majoritariamente reagentes. Há ainda a possibilidade de concentrações iguais. Os diferentes casos são ilustrados conforme figura 1. Figura 1 – Concentração versus tempo de reação. Alguns fatores podem deslocar o equilíbrio químico para o sentido dos reagentes ou produtos. A exemplificar, podemos citar: temperatura, pressão, volume, concentração de espécies. O deslocamento do equilíbrio é descrito pelo Princípio de Le Chatelier. Matematicamente, expressamos o equilíbrio químico por meio da Constante de Equilíbrio Químico, Keq. Para o nosso exemplo hipotético, podemos escrever Keq: 𝐾𝑒𝑞 = [𝐶]𝑐 . [𝐷]𝑑 [𝐴]𝑎 . [𝐵]𝑏 Mudanças na pressão ou temperatura do sistema alteram o valor de Keq. QUÍMICA GERAL M.Sc Bruno Mascarenhas Análise se as afirmativas abaixo são verdadeiras ou falsas: (F) as concentrações de todas as espécies reagentes e produtos tornam-se iguais. As velocidades de formação de produto e de consumo de reagentes são iguais. As concentrações dos constituintes da reação podem diferir. (F) ambas, as reações direta e inversa, cessam após o equilíbrio ser atingido, com a mesma velocidade. As velocidades inversa e direta são iguais, entretanto ambas as reações não cessam no equilíbrio. Equilíbrio é dinâmico. (V) as concentrações das espécies nos reagentes e produtos permanecem constantes. Uma vez atingido o estado de equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos permanecem constantes. (V) todas as espécies químicas continuam a reagir. No estado de equilíbrio, a reação química continua a ocorrer nos dois sentidos, com a mesma velocidade. Lembre-se que o equilíbrio é dinâmico. (V) as velocidades das reações direta e inversa são iguais. Correto, no equilíbrio, as velocidades inversa e direta são iguais. (F) os reagentes são totalmente consumidos. A concentração de reagente é constante, mas não igual a zero. Lembre-se que a reação inversa produz o “reagente” inicial como produto de reação. (F) a temperatura do sistema é igual à do ambiente. No equilíbrio, a temperatura é constante, mas não obrigatoriamente idêntica a temperatura ambiente. (F) a razão entre as concentrações dos produtos pelos reagentes nem sempre é unitária. As concentrações de equilíbrio dos reagentes e dos produtos podem diferir no estado de equilíbrio. Lembre-se que as concentrações obrigatoriamente são constantes, mas não necessariamente iguais (tal que a razão R/P seja 1). (F) A constante de equilíbrio aumenta quando a reação é realizada na presença de um catalisador. A constante de equilíbrio não sofre influência da presença de catalisadores. De fato, os catalisadores aumentam a velocidade de reação, mas tal fato é devido a sua capacidade de promover a diminuição da energia de ativação. (V) A adição de reagentes a uma reação não aumenta o valor da constante de equilíbrio. A adição de reagente irá favorecer a formação de produto. Por outro lado, a adição de produto deslocará o equilíbrio para esquerda. A alteração na concentração dos reagentes/ produtos não modifica o valor da constante de equilíbrio.
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