Equilíbrio químico

Reação Irreversível (→)

É aquela que se processa em um sentido até o consumo total dos reagentes.

Exemplos:

Combustão do palito de fósforo, formação da ferrugem, neutralização da acidez estomacal.

Reação Reversível (⇔)

É aquela que se processa no sentido direto (reagentes → produtos) e no sentido inverso (produtos → reagentes), até atingir um estágio de equilíbrio químico.

Quando  v1 = v2, temos o equilíbrio químico.

Equilíbrio Químico

Estágio de equilíbrio dinâmico em que as velocidades das reações direta e inversa são iguais.

Constante de Equilíbrio (Kc)

É obtida matematicamente isolando-se as constantes cinéticas das equações das velocidades das reações direta e inversa.

aA + bB ⇔ cC + dD

v₁ = k₁[A]^a.[B]^b e v₂ = k₂[C]^c.[D]^d, no equilíbrio, v₁ = v₂ ⇒ k₁[A]^a.[B]^b = k₂[C]^c.[D]^d

isolando o k1 e k2, temos:

Como o quociente de duas constantes é outra constante, temos:

kc é a constante de equilíbrio em termos das concentrações molares (mol/L). Lembre-se que: [   ] = mol/L.

Observação:

• Kc não varia com a concentração nem com a pressão, mas varia com a temperatura.

• Quanto maior o Kc, maiores são as concentrações dos produtos em relação às dos reagentes, no equilíbrio.

• Quanto menor o Kc, menores são as concentrações dos produtos em relação às dos reagentes, no equilíbrio.

• Após atingir o equilíbrio, as concentrações de todos os participantes ficam constantes, porém não necessariamente iguais.
•  O equilíbrio é dito dinêmico, pois no nível MACROSCÓPICO a reação aparenta está cessada, mas no nível microscópico ela continua ininterruptamente.

Exemplos de escrita de kc:

Ocorrência das reações

kc> 1 ⇒ concentração dos produtos é maior que a dos reagentes, logo a reação direta prevalece sobre a inversa.

kc> ⇒ concentração dos reagentes é maior que a dos produtos, logo a reação inversa prevalece sobre a direta.

Grau de equilíbrio ()

Constante de equilíbrio em termos das pressões parciais de gases (kp)

em que p(A), p(B), p(C) e p(D) são as ppressões parciais dos gases A, B, C e D.

Observação:

1.Na expressão de kp  devem ser usados apenas os componentes gasosos.

2. Na expressão do kc os componentes sólidos e líquidos puros não são usados.

3. Tanto kp e kc variam apenas com a temperatura.

 Relação entre kp e kc

aA + bB ⇔ cC + dD

Equilíbrios heterogêneos – quando existir mais de um estado físico entre os participantes.