ciencias dos materiais

Equilíbrio químico

1. REAÇÕES QUÍMICAS: o conceito de velocidade

As reações químicas raramente são completas: elas acontecem até um estado de equilíbrio seja atingido, no qual as velocidades das reações, em ambas as direções (sentido direto e inverso), são iguais, e, por isso, a razão das concentrações de reagentes e produtos é CONSTANTE.
A maioria das reações químicas é reversível, ou seja, elas acontecem simultaneamente nos dois sentidos (direto e inverso) e, sempre de forma dinâmica, de forma que as concentrações dos reagentes e produtos permanecem constantes porque no equilíbrio as velocidades das reações direta e inversa são iguais.
As constantes de equilíbrio são equações algébricas que descrevem a relação entre as concentrações de reagentes e produtos quando o sistema atinge o estado de EQUILÍBRIO QUÍMICO. Tais relações permitem o cálculo das quantidades de substâncias que ficam sem reagir quando o estado de equilíbrio é atingido.

Gulberg e Waage em 1867 descreveram o que atualmente chamamos LEI DE AÇÃO DAS MASSAS, estabelecendo que “a velocidade de uma reação é proporcional às massas ativas (massas ativas podem ser concentrações ou pressões (no caso de gases) ) das subtâncias que reagem, presentes em qualquer momento”.
A velocidade de uma reação é medida pela variação das concentrações dos reagentes na unidade de tempo.
. Gulberg e Waage derivaram uma constante de equilíbrio definindo EQUILÍBRIO como “a condição em que as velocidades das reações direta e inversa são iguais”.

Consideremos a reação química (1) a A + b B c C + d D

De acordo com Gulberg e Waage, a velocidade da reação direta (para a direita), Vf, é igual ao produto de uma constante vezes a concentração de cada espécie elevada a potencia igual ao número de moléculas que participam na reação, isto é,

vf = kf [A]a [B]b

onde [A]a e [B]b são as concentrações molares dos reagentes elevadas aos