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‘Quando uma perturbação exterior é aplicada a um sistema em equilíbrio dinâmico, ele tende a se ajustar no sentido de minimizar o efeito da perturbação” Equilíbrio químico e o princípio de Le Chatelier Perturbação aplicada ao sistema: altera a posição do equilíbrio. São exemplos de perturbações variações de temperatura, pressão ou concentração de reagentes ou produtos. Princípio de Le Chatelier diz que a posição de um equilíbrio químico sempre é deslocada no sentido que alivia ou minimiza a perturbação que é aplicada a um sistema. Concentração Adição de reagentes ou produtos a um sistema em estado de equilíbrio químico. Considerando a reação: 1 H2(g) + 1 l2(g) --- 2 Hl(g) Adicionando-se uma quantidade de hidrogênio à mistura em estado de equilíbrio químico, observa-se aumento da quantidade de iodeto de hidrogênio quando o novo equilíbrio químico é atingido, ou seja, o sistema reagiu para remover parte do hidrogênio adicionado e deslocou a posição de equilíbrio para a formação de Hl Variação da Concentração Quando aumentamos a concentração de uma substância num sistema em equilíbrio, deslocamos o equilíbrio no sentido de consumir essa substância. Quando diminuímos a concentração de uma substãncia num sistema em equilíbrio, deslocamos o equilíbrio no sentido de produzir essa substância. N2 + 3 H2 (g) – 2 NH3(g) Aumento da concentração do reagente – Desloca para o sentido direto Aumento da concentração do produto – Desloca para o sentido inverso Diminuição da concentração do reagente – Desloca para o sentido inverso Diminuição da concentração do produto -- Desloca para o sentido direto Pressão Se um equilíbrio gasoso for aumentada a pressão, sem variar a temperatura, haverá um deslocamento no sentido da reação que diminuir a pressão e vice-versa. Associando o mol com o volume, temos a seguinte generalização: -- Aumento da pressão – haverá contração do volume – o equilíbrio será deslocado para o lado com menor número de mol, isto é, com menor volume -- Abaixamento da pressão – haverá expansão do volume – o equilíbrio desloca-se para o lado de maior volume (maior número de mol) Variação de pressão aplicada a um sistema em estado de equilíbrio: Se avaliarmos a reação para a formação da amônia, o número de mols dos reagentes é quatro enquanto que do produto é dois Isto significa que há diminuição de volume quando a amônia é formada. Um aumento da pressão favorecerá a formação de substâncias que ocupam um volume menor. - lembre que aumentando a pressão, diminui o volume Variação de pressão e volume Um aumento da pressão no sistema desloca o equilíbrio no sentido da reação que ocorre com contração de volume Uma diminuição da pressão no sistema desloca o equilíbrio no sentido da reação que ocorre com expansão de volume. A formação de iodeto de hidrogênio a partir de seus elementos é uma reação reversível em fase gasosa: Os coeficientes estequiométricos das moléculas em cada lado da equação são iguais, ou seja, mesmo número de mols de reagentes e produtos: não existe variação de volume quando se forma o Hl Nessa condição, se ocorrer um aumento de pressão, ambos as reações direta e inversa serão afetadas, ou seja, a composição da mistura no equilíbrio químico permanece constante Para que esse deslocamento do equilíbrio com a variação da pressão seja observado, alguns fatores devem ser levados em consideração: - O sistema deve ser gasoso; - Os volumes dos reagentes e dos produtos devem ser diferentes; - Um gás inerte adicionado no sistema não desloca o equilíbrio. Apesar de ele aumentar a pressão total do sistema, o gás não alterará as pressões parciais dos gases. - Além disso, ele não varia a concentração dos participantes da reação Maior número de mol do gás à direita : - aumento da pressão – desloca para o sentido inverso - diminuição da pressão – desloca para o sentido direto Maior número de mol do gás á esquerda: - aumento da pressão – desloca para o sentido direto - diminuição da pressão – desloca para o sentido inverso Temperatura Processo exotérmico: é aquele que ocorre com liberação de calor A ------- B + calor Processo endotérmico: é aquele que ocorre com absorção de calor A + calor ---------- B Exemplo: Aumentando a temperatura, o equilíbrio se desloca para o lado endotérmico da reação --- indireto Diminuindo a temperatura o equilíbrio se desloca para o lado exotérmico da reação --- direto Reação direta endotérmica: - aumento da temperatura – desloca para o sentido direto - diminuição da temperatura – desloca para o sentido inverso Reação direta exotérmica: - aumento da temperatura – desloca para o sentido inverso - diminuição da temperatura – desloca para o sentido direto ; Efeito dos catalisadores Com catalisador, a energia de ativação da reação diminui aumentando a sua velocidade, fazendo com que o equilíbrio seja atingido rapidamente Obs: o catalisador nunca desloca o equilíbrio Catalisador Substância que aumenta a velocidade de uma reação química sem ser consumido durante a reação - não afeta a composição de equilíbrio de uma mistura de reação; - fornece um caminho mais rápido para o mesmo destino; - aumenta igualmente a velocidade em ambos os sentidos da reação. Logo, o equilíbrio dinâmico não é afetado; CVCV
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