QMC5106 AULA 13

Química Geral (QMC 5106)

Aula 13:

Equilíbrio Químico
Profa. Dra. Dalila Venzke

Equilíbrio Químico
“Todas as reações químicas atingem o equilíbrio”

O equilíbrio químico é dinâmico
(as reações direta e reversa continuam ocorrendo)

No equilíbrio, a velocidade da reação direta é igual à da reação inversa
(a composição da mistura reacional é constante)

Equilíbrio químico
Ex: 3H2(g) + N2(g)  2NH3(g)

Quando uma reação atinge o equilíbrio, as concentrações dos reagentes e produtos permanecem constantes. (a) Reação direta

(a) Reação inversa

Lei da ação das massas
1864: 2SO2(g) + O2(g)  2SO3(g)

Este experimento demonstrou que, para uma dada temperatura, o valor da quantidade

(P SO3)2
K
PO2.(P SO2)2 era praticamente o mesmo, independente das condições iniciais, ou seja, K é uma constante que caracteriza uma reação e que depende somente da temperatura.

Lei da ação das massas
“No equilíbrio, a composição da mistura reacional pode ser expressa em termos de uma constante de equilíbrio (K)”

Para a reação geral: aA + bB  cC + dD
As ‘quantidades’ dos reagentes e produtos no equilíbrio podem ser generalizadas em termos de suas atividades (a):

(aA)a.(aB)b
K
(aC)c .(aD)d

Onde:
Substância (X)

Atividade (a)*

Gases

Valor numérico da pressão parcial em bar - (Px)

Solutos

Valor numérico da concentração em mol.L-1 - [X]

Líquidos ou sólidos puros

1

* Forma simplificada da atividade. OBS: (1) Válido para gases e soluções ideais; (2) Como as atividades são valores numéricos, K é adimensional

Exemplos:

Lei da ação das massas:

Independentemente da composição inicial de uma reação, esta composição tende a se ajustar até que as atividades dos reagentes e dos produtos deêm origem ao valor de K para esta reação (a uma determinada temperatura).

Equilíbrio e termodinâmica:
Toda reação química tende a atingir o equilíbrio.

• Partindo dos reagentes:
G para a reação direta é < 0 (espontânea)
• Partindo dos produtos:
G para a reação inversa é < 0 (espontânea)