EQUILÍBRIO QUÍMICO (Kc e Kp)

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EQUILÍBRIO QUÍMICO (Kc e Kp) 
 
 
EQUILÍBRIO QUÍMICO é o estado no qual as velocidades direta e inversa se 
igualam: 
 
 
 
Da Lei cinética, temos: v = k • [A]a • [B]b, se as velocidades direta e inversa são 
iguais, temos: 
 
 
Obs.: A Lei Cinética de Guldberg-Waage é também chamada quociente de 
reação. 
 
 
Kc (constante de equilíbrio em temos de concentrações molares em 
mol/L) 
 
♦ Os componentes sólidos e H2O(l) em meio aquoso, não devem ser 
representados, pois suas concentrações são sempre constantes. 
 
♦ Em equilíbrios que ocorrem em meio aquoso, em que um dos participantes é 
a água líquida, ela não entra na constante de equilíbrio, pois sua concentração 
é constante. 
 
♦ O aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido endotérmico (para 
que o calor absorvido pela reação minimize a elevação da temperatura do 
sistema); 
 
♦ A diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido exotérmico (para 
que o calor liberado pela reação minimize a diminuição da temperatura do 
sistema). 
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Quanto maior o valor do Kc, maior a extensão da ocorrência da reação direta; 
(Kc > 1, produto > reagente) e quanto menor o valor do Kc, maior a extensão 
da ocorrência da reação inversa. (Kc < 1, reagente > produto).. 
 
 
 
Kp (constante de equilíbrio em temos de pressões parciais dos gases) 
 
♦ Na expressão de Kp, só devem ser representados os componentes gasosos. 
 
♦ Diferentemente dos sólidos e líquidos, os gases sempre formam mistura 
homogênea. 
 
♦ Adicionar um gás inerte ao equilíbrio, não faz aumentar a concentração, 
apenas aumenta a pressão do sistema. 
 
 
 
◘ RELAÇÃO DE Kc e Kp: 
 
Kp = Kc•(R•T)Δn ou Kc = Kp•(R•T) —Δn 
 
Tanto Kc quanto Kp, só variam com a temperatura. 
 
 
 
PRINCIPIO DE LE CHATELIER (1888): 
 
Quando um fator externo perturba um sistema em equilíbrio, ocorre seu 
deslocamento, no sentido contrário, para que minimizar a perturbação. 
 
A porcentagem de dissociação de um eletrólito fraco em solução aumenta com 
a diluição. 
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◘ FATORES QUE DESLOCAM O EQUILÍBRIO: 
 
 
 
 
A alteração de algum dos fatores abaixo promove o deslocamento do equilíbrio: 
 
♦ CONCENTRAÇÃO [ ] 
 
♦ PRESSÃO (P) ou NÚMERO DE MOL (n) 
 
♦ TEMPERATURA (T) 
 
Obs.: Apenas a temperatura altera a constante de equilíbrio! 
 
 
Lei de Van’t Hoff: 
 
♦ O deslocamento do equilíbrio é provocado pela variação da temperatura. O 
aumento da temperatura favorece a Reação Endotérmica, enquanto a 
diminuição da temperatura favorece a Reação Exotérmica. 
 
 
♦ Sempre que houver um deslocamento do equilíbrio, ocorrerá um aumento 
das concentrações dos participantes que se formam no sentido do 
deslocamento, e consequentemente, a diminuição das concentrações dos 
outros participantes. 
 
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◘ Cálculo do fator de Van’t Hoff: 
 
♦ 
sendo x, o número de mols do cátion ionizado e y, o número de mols do ânion 
ionizado. 
 
♦ 
 
 
Exemplo 1: São adicionadas 1800 moléculas de um eletrólito HA em água. 
Calcule o número de partículas dispersas nessa solução, sabendo que o 
eletrólito se encontra 20% ionizado. 
 
 
Resolução: 
 
Devemos considerar a reação de ionização do ácido HA como HA  H+ + A-. 
 
 
O α fornecido pelo problema foi de 20%, logo α = 20/100 = 0,2. 
 
 
Pelas fórmulas do fator de Van’t Hoff, devemos descobrir o valor de i e o 
número de partículas dispersas: 
 
♦ i = 1 + α • (x + y - 1) = 1 + 0,2 • (1 + 1 - 1) = 1,2 • 1 = 1,2. 
 
♦ i = número de partículas dispersas/número de partículas totais 
=> número de partículas dispersas = i • número de partículas totais = 1,2 • 
1800 = 2160 
 
Então, há 2160 partículas dispersas na solução. 
 
 
Exemplo 2: No preparo de uma solução são dissolvidos 14,6g de HCl em 
água, à temperatura ambiente. Calcular o número de partículas dispersas 
nessa solução, sabendo que o HCI se encontra 90% ionizado. 
 
Resolução: 
 
Devemos considerar a reação de ionização do ácido clorídrico: HCl  H+ + Cl- 
 
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O número de mols equivalente a 14,6g de HCl é: n = m/MM = 14,6g/36,5g = 
0,4mol. 
 
O α fornecido pelo problema foi de 90%, logo α = 90/100 = 0,9. 
 
Pelas fórmulas do fator de Van’t Hoff, devemos descobrir o valor de i e o 
número de partículas dispersas: 
 
♦ i = 1 + α • (x + y - 1) = 1 + 0,9 • (1 + 1 - 1) = 1,9 • 1 = 1,9. 
 
♦ o número de partículas inicialmente dissolvidas é de: 0,4•6,02•10²³ = 
2,408•10²³ particulas 
 
♦ i = número de partículas dispersas/número de partículas totais 
número de partículas dispersas = i • número de partículas totais = 1,9 • 
2,408•10²³ = 4,57•10²³ 
 
Então, há 4,57•10²³ partículas dispersas na solução 
 
 
 
Obs.1: Efeito do íon comum 
Ocorre quando um íon comum à reação é adicionado ou retirado, promovendo 
o deslocamento do equilíbrio a fim de manter o equilíbrio novamente. 
 
Exemplo: Considere o equilíbrio entre o íon cromato (CrO4
-2) e o íon dicromato 
(Cr2O7
-2): 2 CrO4
-2 (aq) + 2 H+ (aq)  Cr2O7
-2 (aq) + H2O (l). 
 
O que ocorre ao adicionar um ácido a este equilíbrio? 
 
Resolução: A adição de um ácido (íon comum H+) à uma solução ácida em 
equilíbrio, desloca-o para a direita, no sentido de formação do íon dicromato. 
Então, veremos a solução ficar mais alaranjada, ao invés de amarela como 
inicialmente. 
 
 
Obs.2: Efeito de um íon não comum 
Ocorre quando um íon não comum à reação é adicionado ou retirado, 
promovendo o deslocamento do equilíbrio causado pelo aumento de um 
participante. 
 
Exemplo: Considere à uma solução de ácido cianídrico seja adicionado 
hidróxido de sódio, determine o que ocorrerá com o equilíbrio. 
 
Resolução: O ácido cianídrico se ioniza: HCN  H+ + CN-, o hidróxido de 
sódio se dissocia: NaOH  Na+ + OH-. Dessa forma, o H+ ionizado pelo ácido e 
o OH-, se unem para formar H2O. A partir disso, o equilíbrio se torna: HCN + 
NaOH  Na+ + CN- + H2O. 
 
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EXERCÍCIOS ENEM 
1. (ENEM PPL 2010) O pH do solo pode variar em uma faixa significativa 
devido a várias causas. Por exemplo, o solo de áreas com chuvas escassas, 
mas com concentrações elevadas do sal solúvel carbonato de sódio (Na2CO3), 
torna-se básico devido à reação de hidrólise do íon carbonato, segundo o 
equilíbrio: 
 
Esses tipos de solos são alcalinos demais para fins agrícolas e devem ser 
remediados pela utilização de aditivos químicos. 
BAIRD, C. Química ambiental. São Paulo: Artmed, 1995 (adaptado). 
Suponha que, para remediar uma amostra desse tipo de solo, um técnico tenha 
utilizado como aditivo a cal virgem (CaO). Nesse caso, a remediação 
A) foi realizada, pois o caráter básico da cal virgem promove o deslocamento 
do equilíbrio descrito para a direita, em decorrência da elevação de pH do 
meio. 
B) foi realizada, pois o caráter ácido da cal virgem promove o deslocamento do 
equilíbrio descrito para a esquerda, em decorrência da redução de pH do meio. 
C) não foi realizada, pois o caráter ácido da cal virgem promove o 
deslocamento do equilíbrio descrito para a direita, em decorrência da redução 
de pH do meio. 
D) não foi realizada, pois o caráter básico da cal virgem promove o 
deslocamento do equilíbrio descrito para a esquerda, em decorrência da 
elevação de pH do meio. 
E) não foi realizada, pois o caráter neutro da cal virgem promove o 
deslocamento do equilíbrio descrito para a esquerda, em decorrência da 
manutenção de pH do meio. 
 
GABARITO: D 
 
2. (ENEM 2011) Os refrigerantes tem-se tornado cada vez mais o alvo de 
politicaspublicas de saúde. Os de cola apresentam acido fosfórico, substancia 
prejudicial a fixação de cálcio, o mineral que e o principal componente da 
matriz dos dentes. A carie e um processo dinâmico de desequilíbrio do 
processo de desmineralização dentaria, perda de minerais em razão da acidez. 
Sabe-se que o principal componente do esmalte do dente e um sal 
denominado hidroxiapatita. O refrigerante, pela presença da sacarose, faz 
decrescer o pH do biofilme (placa bacteriana), provocando a desmineralização 
do esmalte dentário. Os mecanismos de defesa salivar levam de 20 a 30 
minutos para normalizar o nível do pH, remineralizando o dente. A equação 
química seguinte representa esse processo: desmineralização 
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GROISMAN, S. Impacto do refrigerante nos dentes e avaliado sem tira-lo 
da dieta. 
Disponível em: http://www.isaude.net. Acesso em: 1maio 2010 (adaptado). 
Considerando que uma pessoa consuma refrigerantes diariamente, poderá 
ocorrer um processo de desmineralização dentaria, devido ao aumento da 
concentração de 
a) OH– que reage com os íons Ca2+, deslocando o equilíbrio para a direita. 
b) H+, que reage com as hidroxilas OH–, deslocando o equilíbrio para a direita. 
c) OH–, que reage com os íons Ca2+, deslocando o equilíbrio para a esquerda. 
d) H+, que reage com as hidroxilas OH–, deslocando o equilíbrio para a 
esquerda. 
e) Ca2+, que reage com as hidroxilas OH–, deslocando o equilíbrio para a 
esquerda. 
 
GABARITO: B 
 
 
3. (ENEM PPL 2010) Às vezes, ao abrir um refrigerante, percebe-se que uma 
parte do produto vaza rapidamente pela extremidade do recipiente. A 
explicação para esse fato está relacionada à perturbação do equilíbrio químico 
existente entre alguns dos ingredientes do produto, de acordo com a equação: 
CO2(g) + H2O(l)  H2CO3(aq) 
A alteração do equilíbrio anterior, relacionada ao vazamento do refrigerante nas 
condições descritas, tem como consequência a 
A) liberação de CO2 para o ambiente. 
B) elevação da temperatura do recipiente. 
C) elevação da pressão interna no recipiente. 
D) elevação da concentração de CO2 no líquido. 
E) formação de uma quantidade significativa de H2O. 
 
GABARITO: A 
 
 
4. (ENEM PPL 2014) A formação de estalactites depende da reversibilidade de 
uma reação química. O carbonato de cálcio (CaCO3) é encontrado em 
depósitos subterrâneos na forma de pedra calcária. Quando um volume de 
água rica em CO2 dissolvido infiltra-se no calcário, o minério dissolve-se 
formando íons Ca2+ e HCO3
−. Numa segunda etapa, a solução aquosa desses 
íons chega a uma caverna e ocorre a reação inversa, promovendo a liberação 
de CO2 e a deposição de CaCO3, de acordo com a equação apresentada. 
 
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Considerando o equilíbrio que ocorre na segunda etapa, a formação de 
carbonato será favorecida pelo(a) 
a) diminuição da concentração de Íons OH− no meio. 
b) aumento da pressão do ar no interior da caverna. 
c) diminuição da concentração de HCO3
− no meio. 
d) aumento da temperatura no interior da caverna. 
e) aumento da concentração de CO2 dissolvido. 
 
GABARITO: D 
 
 
5. (ENEM 2018 PPL) O sulfato de bário (BaSO4) é mundialmente utilizado na 
forma de suspensão como contraste em radiografias de esôfago, estômago e 
intestino. Por se tratar de um sal pouco solúvel, quando em meio aquoso 
estabelece o seguinte equilíbrio: BaSO4(s)  Ba
2+(aq) + SO4
2-(aq) 
Por causa da toxicidade do bario (Ba2+), é desejado que o contraste não seja 
absorvido, sendo totalmente eliminado nas fezes. A eventual absorção de íons 
Ba2+, porém, pode levar a reações adversas ainda nas primeiras horas após 
sua administração, como vômito, cólicas, diarreia, tremores, crises convulsivas 
e até mesmo a morte. 
PEREIRA, L. F. Entenda o caso da intoxicação por Celobar®. 
Disponível em: WWW.unifesp.br. Acesso em: 20 nov. 2013 (adaptado). 
Para garantir a segurança do paciente que fizer uso do contraste, deve-se 
preparar essa suspensão em 
a) agua destilada. 
b) soro fisiológico. 
c) solução de cloreto de bário, BaCI2. 
d) solução de sulfato de bário, BaSO4. 
e) solução de sulfato de potássio, K2SO4. 
 
 
GABARITO: E