Equilibrio, cinetica e termoquimica

EQUILÍBRIO QUÍMICO

“Em princípio todas as reações químicas são reversíveis”. “Reações químicas são dinâmicas”. “Sistema em equilíbrio – velocidade da reação direta é igual a velocidade da reação inversa”. Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq) CaCO3(s) + CO2(l) + H2O(l)

Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq)

CaCO3(s) + CO2(l) + H2O(l)

A medida que a reação prossegue, são reduzidas as concentrações de H2(g) e I2(g), diminuindo a velocidade da reação 1. Por outro lado, a concentração de HI vai aumentando gradativamente, aumentando também a velocidade da reação 2.

Lei do Equilíbrio Químico – Expressão da Lei da Ação das Massas
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Q = [NH3]2 [N2][H2]3

Tempo t0 t1 t2 t3 t4 t5

[N2] 1,000 0,874 0,814 0,786 0,781 0,781

[H2] 1,000 0,622 0,442 0,358 0,343 0,343

[NH3] 0 0,252 0,372 0,428 0,438 0,438

Q 0 0,302 1,970 5,080 6,090 6,090

O Quociente de Reação e a Constante de Equilíbrio
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Q = [NH3]2 [N2][H2]3 K = [NH3]2 [N2][H2]3

No equilíbrio Q = K

Dada a equação abaixo: H2(g) + I2(g) 2HI(g)

Suponha que as concentrações de H2 e I2 no frasco sejam ambas inicialmente 0,0175 M a 425°C. Com o passar do tempo as conc. dos reagentes irão diminuir e a conc. do produto irá aumentar e o estado de equilíbrio será por fim atingido.
Equação Início Variação Equilíbrio H2(g) + 0,0175 -0,0138 0,0037 I2(g) 0,0175 -0,0138 0,0037 2HI(g) 0 2(0,0138) 0,0276

Q = [HI]2 [H2][I2]

(0,0276)2 → Q = 55,64 (0,0037)(0,0037)

Comparando Q com K:
Magnitude relativa Q K Q=K Q>K Direção da reação Reagentes → Produtos Reação em equilíbrio Produtos → Reagentes

Q K → O sistema não está em equilíbrio e parte dos reagentes será convertida em produto Q = K → O sistema estará em equilíbrio Q > K → O sistema não está em equilíbrio e parte dos produtos será convertido em reagentes

N2(g) + 3H2(g)

2NH3(g)

Q = [NH3]2 [N2][H2]3 K = [NH3]2 [N2][H2]3

O dióxido de nitrogênio, NO2, um gás castanho, pode formar o gás incolor N2O4. K = 171 a