Roteiro de cromato-dicromato

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4o Experimento – EQUILÍBRIO QUÍMICO - SISTEMA CROMATO/DICROMATO

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1) OBJETIVOS

* Estudar o conceito de equilíbrio químico a partir do equilíbrio cromato-dicromato;
* Verificar a influência da concentração no deslocamento do equilíbrio;

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2) INTRODUÇÃO

Quando escrevemos uma equaçãoquímica para representar uma reação química tendemos a escrevê-la no sentido em que os reagentes são transformados nos produtos, ou seja, no sentido direto:

aA + bB cC + dD

Os produtos, uma vez formados, podem voltar a se transformar nos reagentes originais, considerando o sentido inverso:

cC + dD aA + bB

Se essas transformações ocorrerem num sistema fechado,espontaneamente será alcançado um estado de menor energia, o que chamamos de equilíbrio químico, onde a equação que representa este estado pode ser escrita da seguinte forma:

aA + bB cC + dD

A seta dupla significa que a reação é reversível, ou seja, ocorre nos dois sentidos.

No inicio de um processo reversível, a reação ocorre no sentido do consumo dos reagentes e da formação dosprodutos, porém, logo que se formam algumas moléculas do produto, a reação no sentido inverso começa a ocorrer também. Quando as concentrações dos reagentes e dos produtos deixam de variar com o tempo, o processo atingiu o equilíbrio químico. Todos os sistemas em equilíbrio químico são dinâmicos, ou seja, as reações químicas continuam a ocorrer simultaneamente na mesma velocidade no sentido daformação dos produtos (sentido direto) e dos reagentes (sentido inverso), mas as suas concentrações se mantêm constantes.

Uma vez estabelecido o equilíbrio químico, este pode ser representado quantitativamente através da constante de equilíbrio (Ke):

Ke = [C]c [D]d
[A]a [B]b

Onde:

Ke = constante de equilíbrio em função daconcentração dos produtos e reagentes;
[C] = concentração do produto C em mol L-1
[D] = concentração do produto D em mol L-1
[A] = concentração do reagente A em mol L-1
[B] = concentração do reagente B em mol L-1
a, b, c e d são os coeficientes estequiométricos da reação

OBS: Espécies nos estados sólido e líquido não entram na expressão de Ke, uma vez que suas concentrações praticamente não variam.Como os sistemas em equilíbrio químico são dinâmicos, são passíveis de responder às mudanças nas condições sob as quais ocorrem as reações. Fatores como a concentração, temperatura e pressão levam os sistemas a tais mudanças interferindo nas condições de equilíbrio químico. Se uma reação química está em equilíbrio, vai tender a permanecer nesse estado e se a reação química não estiver emequilíbrio vai tender a alcançar o equilíbrio. Esse é o princípio de Le Chatelier, que descreve a busca do sistema em reajustar-se, no sentido de diminuir os efeitos de qualquer perturbação que afete um sistema em equilíbrio.

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3) PRINCÍPIOS


Uma maneira de acompanhar mudanças em sistemas emequilíbrio é a observação de alterações do meio reacional, como a cor, o que é possível quando existe no equilíbrio, pelo menos, uma espécie colorida. Íons cromato (CrO42-) são amarelos em solução aquosa, enquanto que íons dicromato (Cr2O72-) são alaranjados e a extensão em que uma espécie é convertida em outra depende do pH. Assim, a variação da concentração de íons H3O+ afeta a acidez do meio,deslocando o equilíbrio desse sistema num sentido ou no outro. A reação simplificada é representada a seguir:

2 CrO42- (aq) Cr2O72- (aq)
(amarelo) (laranja)

Neste experimento você estudará o equilíbrio químico a partir da predominância do(s) reagente (s) ou do produto (s), observando as possíveis alterações de cor do meio...
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