3.as séries profª rosana maria dell´agnolo ( ducha) magno2012 equilíbrio químico

3.as Séries3.as Séries

Profª Rosana Maria Dell´Agnolo ( Profª Rosana Maria Dell´Agnolo ( ducha)ducha)

MAGNOMAGNO20122012

Equilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

COCO(g)(g) + NO + NO2(g)2(g) COCO2(g)2(g) + NO + NO(g)(g)

1

2

Uma Uma Reação reversívelReação reversível se processa se processa simultaneamente simultaneamente nos dois sentidos.nos dois sentidos.

Os Os reagentes se transformam nos produtosreagentes se transformam nos produtos e, à medida e, à medida que se formam, os que se formam, os produtos regeneram os reagentesprodutos regeneram os reagentes iniciais.iniciais.

Equilíbrio Químico - ConceitoEquilíbrio Químico - Conceito

http://www.youtube.com/watch?v=LMIbJ-B92Ho

++

0,200,20

0,200,20

0,200,20

0,240,24

0,320,32

0,500,50

1,001,00

NONO2(g)2(g)

0,800,800,800,800,200,206060

0,800,800,800,800,200,205050

A reação A reação chegou ao chegou ao

equilíbrioequilíbrio

0,800,800,800,800,200,204040

0,760,760,760,760,240,243030

0,680,680,680,680,320,322020A reação está A reação está caminhandocaminhando

0,500,500,500,500,500,501010

A reação vai começarA reação vai começar00001,001,0000

(600°C)(600°C)NONO(g)(g)++COCO2(g)2(g)COCO(g)(g)Tempo de reação (min)Tempo de reação (min)

Concentração médiaConcentração média

Equilíbrio Químico -Equilíbrio Químico - Determinação ExperimentalDeterminação Experimental

1,001,00

0,800,80

0,600,60

0,400,40

0,200,20

00004040 Tempo (min)Tempo (min)

Concentração (mol/L)Concentração (mol/L)

EquilíbrioEquilíbrio

atingidoatingido

Produtos (COProdutos (CO22 e NO) e NO)

Reagentes (CO e NOReagentes (CO e NO22))

reação caminhandoreação caminhando estado de equilíbrioestado de equilíbrio

estado inicialestado inicial

Representação Gráfica do Representação Gráfica do EquilíbrioEquilíbrio


Tempo (min)Tempo (min)

velocidadevelocidade

vv22

vv11

VV1 1 = V= V22

tt

reação diretareação direta

reação inversareação inversa

Ao atingir o Ao atingir o equilíbrio:equilíbrio:

Gráfico: Velocidade x TempoGráfico: Velocidade x TempoEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

Equilíbrio químico: estado no qual as Equilíbrio químico: estado no qual as velocidades das reações direta e velocidades das reações direta e inversa se igualaminversa se igualam..

Continuam ocorrendoContinuam ocorrendo tanto a tanto a reação direta quanto a inversareação direta quanto a inversa..

Conseqüentemente o equilíbrio é um Conseqüentemente o equilíbrio é um equilíbrio dinâmicoequilíbrio dinâmico..

Recordando: o equilíbrio químico só pode ser atingido em Recordando: o equilíbrio químico só pode ser atingido em sistemas sistemas fechadosfechados (onde não há troca de matéria e energia). (onde não há troca de matéria e energia).

Conceito de Equilíbrio QuímicoConceito de Equilíbrio QuímicoEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

Equilíbrios homogêneos: ocorrem em reações nas quais todos Equilíbrios homogêneos: ocorrem em reações nas quais todos os os reagentes e produtosreagentes e produtos formam um formam um sistema homogêneosistema homogêneo..

Exemplos:Exemplos:

Sistemas gasosos:Sistemas gasosos:

HH2 (g)2 (g) + I + I2(g) 2(g) 2 HI 2 HI(g)(g)

Soluções:Soluções:

CHCH33COOHCOOH(aq)(aq) + C + C22HH55OHOH(aq)(aq) CH CH33COOCCOOC22HH5(aq)5(aq) + H + H22OO(l)(l)

Equilíbrio HomogêneoEquilíbrio HomogêneoEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

Exemplos:Exemplos:

Substâncias sólidas e gasosas:Substâncias sólidas e gasosas:

2C2C(s)(s) + O + O2 (g)2 (g) 2 CO 2 CO(g)(g)

Solução saturada e o precipitado correspondente:Solução saturada e o precipitado correspondente:

BaSOBaSO4 (s)4 (s) Ba Ba2+2+(aq)(aq) + SO + SO44

2-2-(aq)(aq)

Equilíbrios heterogêneos: ocorrem em reações nas quais todos Equilíbrios heterogêneos: ocorrem em reações nas quais todos os os reagentes e produtosreagentes e produtos formam um formam um sistema heterogêneosistema heterogêneo..

Equilíbrio HeterogêneoEquilíbrio HeterogêneoEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

==Quantidade de mols que reagiuQuantidade de mols que reagiu

Quantidade inicial de molsQuantidade inicial de mols

Próximo de 1 (ou 100%)Próximo de 1 (ou 100%)::

Próximo de 0Próximo de 0::

rendimento da reação é granderendimento da reação é grande

rendimento da reação é pequenorendimento da reação é pequeno

<<00 11<< <<00 100100<<ee

Grau de EquilíbrioGrau de EquilíbrioEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

==Quantidade de mols de CO que reagiuQuantidade de mols de CO que reagiu

Quantidade inicial de molsQuantidade inicial de mols

++

0,200,20

1,001,00

NONO2(g)2(g)

0,800,800,800,800,200,20

00001,001,00InícioInício

(600°C)(600°C)NONO(g)(g)++COCO2(g)2(g)COCO(g)(g)reaçãoreação

EquilíbrioEquilíbrio

==1,00 - 0,201,00 - 0,20

1,001,00

= = 80%80%= = 0,800,80

ouou

Grau de EquilíbrioGrau de EquilíbrioEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

Na reação, em sistema fechado e à 600°C, temos :Na reação, em sistema fechado e à 600°C, temos :

++ NONO2(g)2(g) NONO(g)(g)++COCO2(g)2(g)COCO(g)(g)

velocidade da reação direta:velocidade da reação direta:

velocidade da reação inversa:velocidade da reação inversa:

no equilíbrio as velocidades da reação direta e inversa são iguais:no equilíbrio as velocidades da reação direta e inversa são iguais:

VV11 = k = k11 [CO] [NO [CO] [NO22]]

VV22 = k = k22 [CO [CO22] [NO]] [NO]

VV11 = V = V22 = k = k11 [CO] [NO [CO] [NO22] = k] = k22 [CO [CO22] [NO]] [NO]

ououkk11

kk22

==[CO] [NO[CO] [NO22]]

[CO[CO22] [NO]] [NO]

Constante de EquilíbrioConstante de EquilíbrioEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

kk11

kk22

==[CO] [NO[CO] [NO22]]


KKcc é chamado de constante de equilíbrio em termos de é chamado de constante de equilíbrio em termos de

concentrações em mol/Lconcentrações em mol/L

Constante de EquilíbrioConstante de Equilíbrio

KKCC


kk11

kk22

==[CO] [NO[CO] [NO22]]

[CO[CO22] [NO]] [NO]KKcc ==

Dada a reação:Dada a reação:

COCO(g)(g) + NO + NO2(g)2(g) COCO2(g)2(g) + NO + NO(g)(g)

KKpp é chamado de constante de equilíbrio em termos das é chamado de constante de equilíbrio em termos das

pressões parciais dos gases da reaçãopressões parciais dos gases da reação

KKpp ==p(CO).p(NOp(CO).p(NO22))

p(COp(CO22).p(NO)).p(NO)


KKPP


)g(2(s))s(3 CO+CaO CaCO

][ 2COKC

Dada a reação:Dada a reação:

Equilíbrios HeterogêneosEquilíbrios HeterogêneosEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

2pCOK p

OUOU

b+aba

d+cdc

p )RT(]B[]A[)RT(]D[]C[

=K )()()( badccp RTKK

ncp RTKK

badcn

)(

)()(

0n* Quando* Quando pc KK

Relação entre KRelação entre KPP e K e KCC


a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)


[CO] [NO[CO] [NO22]]QQ ==++

0,200,20

0,200,20

0,200,20

0,240,24

0,320,32

0,500,50

1,001,00

NONO2(g)2(g)

0,800,800,800,800,200,206060

0,800,800,800,800,200,205050

0,800,800,800,800,200,204040

0,760,760,760,760,240,243030

0,680,680,680,680,320,322020

0,500,500,500,500,500,501010

00001,001,0000

(600°C)(600°C)NONO(g)(g)++COCO2(g)2(g)COCO(g)(g)

Tempo de reação (min)Tempo de reação (min)

00

1,001,00

4,524,52

10,0310,03

16,0016,00

16,0016,00

16,0016,00

Verificando se o sistema atingiu o equilíbrioVerificando se o sistema atingiu o equilíbrio

Quociente de ReaçãoQuociente de ReaçãoEquilíbrio QuímicoEquilíbrio Químico

0,200,20

1,001,00

0,800,800,800,800,200,20

00001,001,00

++ NONO2(g)2(g) (600°C)(600°C)NONO(g)(g)++COCO2(g)2(g)COCO(g)(g)

0,0530,053

1,001,00

0,9470,9470,9470,9471,0531,053

00002,002,00

1º experimento1º experimento

2º experimento2º experimento

concentrações iniciais concentrações iniciais (mol/L)(mol/L)

concentrações no concentrações no equilíbrio(mol/L)equilíbrio(mol/L)

concentrações no concentrações no equilíbrio (mol/L)equilíbrio (mol/L)

concentrações iniciais concentrações iniciais (mol/L)(mol/L)

QQ ==0,80 . 0,800,80 . 0,80

0,20 . 0,200,20 . 0,20== 1616

QQ ==0,947 . 0,9470,947 . 0,947

1,053 . 0,0531,053 . 0,053== 1616


[CO] [NO[CO] [NO22]]QQ = =


[CO] [NO[CO] [NO22]]QQ = =

Condição de EquilíbrioCondição de Equilíbrio


O valor de Q é igual em todos os casosO valor de Q é igual em todos os casos..

Independentemente da maneira pela qual o equilíbrio foi Independentemente da maneira pela qual o equilíbrio foi estabelecido, o valor de estabelecido, o valor de Q é uma constante do equilíbrio Q é uma constante do equilíbrio à 600°Cà 600°C..

Essa constante é conhecida como Essa constante é conhecida como constante de constante de equilíbrioequilíbrio, , KK, para uma reação àquela temperatura., para uma reação àquela temperatura.

No equilíbrio: Q = KNo equilíbrio: Q = K

Essa igualdade descreve a condição que é obedecida por um Essa igualdade descreve a condição que é obedecida por um sistema em equilíbrio, por isso ela é a sistema em equilíbrio, por isso ela é a condição de equilíbriocondição de equilíbrio..



3.as séries profª rosana maria dell´agnolo ( ducha) magno2012 equilíbrio químico

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