Apresenta

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EQUILÍBRIO QUÍMICO

• INTRODUÇÃO
• CARACTERÍSTICAS DO EQUILÍBRIO
• ANÁLISE GRÁFICA DO EQUILÍBRIO
• CONSTANTE DE EQUILÍBRIO
• PRINCÍPIO DE LE CHATELIER
• DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO
• EXERCÍCIOS

2
A B C D
3
(No Transcript)
4
(No Transcript)
5
V1 V2
O que existe, na verdade, são duas reações
opostas que ocorrem com a mesma velocidade.
6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
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(No Transcript)
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20
(No Transcript)
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
(No Transcript)
24
Consideremos o efeito da variação de concentração
na mistura em equilíbrio cloro e água. A equação
de equilíbrio é
Esquerda
Direita
Esquerda
Direita
Esquerda
25
(No Transcript)
26
O lado esquerdo da reação representa 4 mols de
gás combinando-se para dar 2 mols no lado
direito. Um aumento na pressão total do sistema
desloca o equilíbrio para a direita.
27
(No Transcript)
28
O calor pode ser considerado um reagente em
reações endotérmicas ou um produto em reações
exotérmicas. Portanto, a temperatura é análoga à
concentração, ao se aplicar o Princípio de Le
Chatelier aos efeitos do calor em uma reação
química.
29
(No Transcript)
30
(No Transcript)
31
Kp Constante de equilíbrio gasoso
Nas reações em fase gasosa, as concentrações dos
reagentes e dos produtos também podem ser
expressas em termos das suas pressões
parciais Para seguinte sistema em
equilíbrio. N2O4 (g) ? 2 NO2 (g) Podemos
escrever Onde PNO2 e PN2O4 são
respectivamente, as pressões parciais (em atm) de
NO2 e N2O4 no equilíbrio. KP significa que as
concentrações de equilíbrio estão expressas em
termos de pressão.
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Relação entre KC e KP
Em que R 0,0821 L.atm/K. mol ?n moles de
produtos no estado gasoso moles de reagentes no
estado gasoso
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• 1) Escrever a expressão da constante de
  equilíbrio (Keq) para as seguintes reações
  genéricas de equilíbrios homogêneos
•  
• 2A 3B C 4D
• X 2Y M

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2) Em determinadas condições de pressão e
temperatura, um frasco fechado contém 0,4 mol/L
de O3(g) em equilíbrio com 0,2 mol/L de O2(g), de
acordo com a seguinte equação   3 O2
2 O3 Determine o valor de Keq.
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3- Sabendo-se que no equilíbrio H2(g) I2(g)
? 2 HI(g) a pressão parcial do hidrogênio é
0,22 atm, a do iôdo é 0,22 atm e a do gás
iodídrico é 1,56 atm, qual o valor da constante
de equilíbrio Kp?

• Solução

Como temos um sistema envolvendo gases podemos
trabalhar direto em função de pressões parciais
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4- Quais sãos os valores de Kp e Kc para a
reação H2O(l) ? H2O(g), a 25ºC,
considerando que a pressão do vapor-dagua é
igual a3,17kp.

• Solução
• Kp pH2O 3,17 kPa

37
05 Suponha que, para o sistema representado
pela equação abaixo, as concentrações no
equilíbrio são SO2 O20,10 mol/L e SO3
0,20. Calcule Kc.
Solução
38
6- Considere o equilíbrio representado pela
equação abaixo. Suponha que comecemos com HI puro
a uma concentração de 0,100 M. A concentração no
equilíbrio é 0,010 M. Calcule a) I2 b H2
c) Kc para a reação.Reação 2HI(g) ? H2(g)
I2(g)

• Solução
• 2HI(g) ? H2(g) I2(g)
• inicial 0,100 0 0
• Variação - 2x x x
• Equilíbrio 0,01 x x
• Cálculo de x ? 0,100 2x 0,01 x 0,045
  
• H2 x 0,045 M I2 x 0,045M

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Equilíbrio Iônico da água
Objetivos
Demonstrar o produto iônico da água
pH
Estudar
Indicadores
40
Equilíbrio Iônico da água
Água como ácido
NH3 H2O ? NH4 OH-
ácido
Água como base
HCl H2O ? H3O Cl-
base
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H2O H2O ? H3O OH-
H2O ? H OH-
ácido
base
42
Equilíbrio Iônico da água
Constante de equilíbrio
H2O ? H OH-
H
.
OH-
Ki

H2O
H2O é constante
Ki

H
.
OH-
H2O
.
Kw

H
.
OH-
43
Equilíbrio Iônico da água
Constante de equilíbrio é influenciada pela
temperatura
Usaremos Kw a 25 ºC
44
Equilíbrio Iônico da água
As concentrações de H e OH- são iguais
H2O ? H OH-
Kw

H
.
OH-
Kw

H2
1,0x10-14

H2
10-7

H
10-7

OH-
45
Medidas de pH
Na água pura a H é igual a OH-, portanto a
solução é neutra
Soluções ácidas
H gt OH-
Soluções básicas
H lt OH-
46
Medidas de pH
Transformar as concentrações em uma escala
tornaria mais fácil classificar um meio em ácido
ou básico
Escala de pH
ácido
básico
0
14
7 neutro
ácido
ácido
Neutro
básico
básico
47
Medidas de pH
ácido
ácido
Neutro
básico
básico
48
Medidas de pH
pH potencial hidrogeniônico
pH -log H
pOH -log OH-
pH pOH 14
Qual o pH de uma solução de H 10-4 mol/L
pH -log 10-4
pH -(-4) log 10
pH 4
49
Medidas de pH
H
OH-
Meio
pH
pOH
100 mol/L
10-14 mol/L
ácido
0
14
10-6 mol/L
10-8 mol/L
ácido
6
8
10-7 mol/L
10-7 mol/L
Neutro
7
7
10-9 mol/L
10-5 mol/L
básico
9
5
10-14 mol/L
100 mol/L
básico
0
14
Propriedades
pH -log 100
log a b ? a 10b log (a.b) log a log b log
(a/b) log a - log b log ab b . log a
pH -(0) log 10
pH 0
0 pOH 14 ? 14
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Indicadores
Substâncias que tem cores diferentes em meio
ácido ou básico.
Um dos mais usados é a fenolftaleína
meio ácido ? Incolor meio básico ? Vermelha
Azul de Bromotimol
meio ácido ? Laranja meio básico ? Azul
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Peagâmetro

• medidor de pH acoplado a um eletrodo de pH. O
  medidor de pH é um milivoltímetro com uma escala
  que converte o valor de tensão do eletrodo de pH
  em unidades de pH. Este tipo de eletrodo é
  chamado "íon seletivo"

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Grau de Ionização e Lei de Ostwald

• Força de um eletrólito
• ? ni x 100
• nd
• ni Número de moléculas ionizadas
• nd Número de moléculas dissolvidas
• Ki M. ?2 se ? ? 1, Ki M. ?2 e ainda
• 1 - ?
• H ?.

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• 6 - O vinagre pode ser considerado uma solução de
  concentração 0,72 M em relação ao ácido acético.
  Esse ácido é fraco e possui constante de
  ionização Ka igual a 1,8 .10-5, a 250C.
  Determine
• a) o grau de ionização do ácido nesta
  temperatura
• b) a concentração molar de íons H do vinagre.

Solução
Dados do Exercício
Sabemos que
Ka M.a2 H M a
54
?
a)?
5.10-3 0,5
H M? 0,72 . 0,005 3,6 .10-3 mol/L
b)
Observação muito importante Repare que não foi
usada a expressão completa da constante de
ionização. Como a constante tem um valor muito
pequeno da ordem de 10-5, desprezamos 1-? . Se o
exercício trazer um grau de ionização gt ou 5,
devemos fazer uso da expressão completa.
ou
Ki M? 2
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7- (PUC-Campinas) Uma área agrícola foi adubada
com amônia, nitrato e fosfato de amônio. Na
amostra das água residuais da irrigação dessa
área verifica-se que a concentração de íons OH- é
igual a 8.10-5 mol/L. Qual o pH da amostra?
(dados log 8 0,9)
?OH-??8.10-5 ? pOH -log ?OH-? pOH -log
8.10-5 pOH 5 log 8 pOH 4,1 pH pOH 14 ?
pH 14 4,1 pH 9,9
Atenção!Como o exercício deu OH-, mostrando que a
solução é básica, calculamos primeiro o pOH, para
depois calcularmos o pH