Capitulo 09

Equilíbrio Químico

   

 As estalagmites se formam pelo gotejamento de água saturada com bicarbonato de cálcio durante longo tempo. A água que flui pela superfície calcária fica saturada com bicarbonato de cálcio pela ação de gás carbônico do ar, esse processo é conhecido por equilíbrio químico.

    Nas reações reversíveis e estado de equilíbrio, há um sistema que controla a pressão e a temperatura de modo que a reação tenha 30% de rendimento em produtos. O processo Haber-Bosch revolucionou a produção de amônia e rendeu o prêmio Nobel ao seu idealizador, Fritz Haber. Esse processo introduz uma mistura gasosa dos reagentes num reator, outras matérias-primas, como os minérios e o petróleo, apresentam relevância semelhantes a da amônia.

    Nas reações reversíveis das estalactites e estalagmetes, depende da entrada e saída de CO2 (g) que se dissolve na água da chuva. Um sistema em equilíbrio é identificado por características como:

Tanto a matéria quanto a energia não são introduzidas ou removidas.

As propriedades macroscópicas, não variam com o tempo, porque, microscopicamente, ocorrem reações simultâneas em ambos os sentidos.

Os equilíbrios químicos podem ter todos os reagentes e produtos na mesma fase, como é o caso da reação de obtenção de amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio são chamados de equilíbrios homogêneos. Por outro lado os equilíbrios heterogêneos, apresentam reagentes e produtos em fases diferentes.

As constantes de equilíbrio, representadas por K, são determinadas a partir de dados experimentais, por conta da analise de uma grande quantidade de dados, chegou-se a uma expressão genérica para todos os equilíbrios.

K= [produto] A tabela para o equilíbrio

[reagentes] 1H2 (g) + 112 (g) ↔ 2H1(g)

As constantes de equilíbrio determinadas com base nas concentrações em mol/l, são representadas por Kc, nessa expressão não se representam as concentrações de sólidos nem de líquidos, e os coeficientes estequiométricos são os expoentes das concentrações, em mol/l. para os gases, pode-se escrever a expressão  da lei do equilíbrio químico, K. embora Kc e Kp representem valores constantes a mesma temperatura, elas não são necessariamente iguais.

A grandeza do valor numérico para Kc permite avaliar a extensão em que a reação prossegue para chegar ao estado de equilíbrio. Como Kc representa a reação entre as concentrações dos produtos e dos reagentes, sendo um numero pequeno, o denominador  da expressão deve representar um numero muito maior do que o numerador, concluindo-se que as condições favorecem o equilíbrio no sentido da formação dos reagentes. Quando o numerador é muito maior que o denominador dizemos que as condições favorecem o equilíbrio no sentido da formação de produtos.

O grau de equilíbrio demonstra a relação entre a quantidade de matéria em mol, consumida e a respectiva quantidade inicial de um determinado reagente. Quando os equilíbrios representam reações como de decomposição, precipitação, dissociação, o grau de equilíbrio receberá os nomes dessas reações.

Quando uma reação esta caminhando para o estado de equilíbrio, determinamos o quociente de equilíbrio Qc, a importância de conhecer esse valor se deve ao fato de ele indicar a reação em estudo chegou ao estado de equilíbrio, para que o equilíbrio seja atingido é necessário a diminuição de Qc, o que representa a diminuição da concentração dos produtos.