Equilibrio quimico Cap 15

Páginas: 11 (2727 palavras) Publicado: 18 de julho de 2015
QUÍMICA
A Ciência Central
9ª Edição
9

Capítulo 15
Equilíbrio químico

David P. White
© 2005 by Pearson Education

Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

• Considere o N2O4 congelado e incolor. À temperatura ambiente,
ele se decompõe em NO2 marrom:
N2O4(g) → 2NO2(g).
• Em um determinado momento,
momento a cor pára de se alterar e temos a
mistura de N2O4 e NO2.
• Equilíbrio químico é o ponto emque as concentrações de todas as
espécies são constantes.

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

• Utilizando o modelo de colisão:
– À medida que a quantidade de NO2 aumenta, há uma chance de
duas moléculas de NO2 se colidirem para formar NO2.
– No início da reação, não existe nenhum NO2, então não ocorre a
reação inversa (2NO2(g) → N2O4(g)).

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q
• O ponto no qual a velocidade de decomposição:
N2O4(g) → 2NO2(g)
se iguala à velocidade de dimerização:
2NO2(g) → N2O4(g).
(g)
é o equilíbrio dinâmico.
• O equilíbrio
q
é dinâmico pporque
q a reação
ç não pparou: as velocidades
opostas são iguais.
• Considere o N2O4 congelado:apenas o sólido branco está presente.
A nível
Ao
í l microscópico,
i
ó i estão
tã presentes
t apenas moléculas
lé l de
d N2 O4 .

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

• À medida que a substância esquenta, ela começa a se decompor:
N2O4(g) → 2NO2(g)
• Uma mistura de N2O4 (inicialmente presente) e NO2(inicialmente
formado) mostra-se marrom claro.
• Quando
Q d NO2 suficiente
fi i
é formado,
f
d ele
l pode
d reagir
i para formar
f
N2 O4 :
2NO2(g)
( ) → N2O4(g).
( )

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

• No equilíbrio, tanto de N2O4 reage para formar NO2 quanto de NO2
reage para formar
f
outra
t vez N2O4:

N2O4(g)

2NO2(g)

• A seta
t dupla
d l significa
i ifi queo processo é dinâmico.
di â i
• Considere
R ã direta:
Reação
di
A → B Velocidade
V l id d = kf[A]
Reação inversa: B → A Velocidade = kr[B]
• No equilíbrio kf[A] = kr[B].

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q
A
B
• Para um equilíbrio escrevemos
• À medida
did que a reação
ã progride
id
– [A] diminui para uma constante,
– [B] aumenta de
d zero para uma constante.
–Quando [A] e [B] são constantes, o equilíbrio é alcançado.
• Alternativamente:
l
i
– kf[A] diminui para uma constante,
– kr[B] aumenta de zero para uma constante.
– Quando kf[A] = kr[B], o equilíbrio é alcançado.
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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

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Capítulo 15

Conceito de equilíbrio
q

• Considere o processo de Haber:

N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)

• Se começarmos com uma mistura de nitrogênio e hidrogênio (em
quaisquer proporções), a reação alcançará o equilíbrio com uma
concentração constante de nitrogênio,
nitrogênio hidrogênio e amônia.
amônia
• No entanto, se começarmos apenas com amônia e nenhum
nitrogênio ou hidrogênio,
hidrogênio a reação prosseguirá e N2 e H2 serão
produzidos até que o equilíbrio seja alcançado.

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Capítulo 15

A constante de equilíbrio
q

• Não importa a composição inicial de reagentes e produtos,
prod tos a
mesma proporção de concentrações é alcançada no equilíbrio.

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Capítulo 15

A constante de equilíbrio
q

• Para uma reação geral na fase gasosa

aA + bB

cC + dD

a expressão
ã da
d constante de
d equilíbrio
ilíb i é

K eq =

PCc PDd
PAaPBb

onde Keq é A constante de equilíbrio.
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Capítulo 15

A constante de equilíbrio
q

• Para uma reação geral

aA + bB

cC + dD

a expressão
ã dA constante de
d equilíbrio
ilíb i para tudo
d em solução
l ã é

[
C]c [D]d
K eq =
[A]a [B]b
onde Keq é A constante de equilíbrio.

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Capítulo 15

A constante de equilíbrio
q

• Keq é baseado nas...
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