Fatores que alteram o Equilíbrio químico

PRINCIPIO DE LE CHATELIER: QUANDO SE APLICA UMA FORÇA A UM SISTEMA, O SISTEMA TENDE A SE REAJUSTAR NO SENTIDO DE DIMINUIR A ATUAÇÃO DESSA FORÇA.

Concentração: (utilizando o exemplo de um tubo U cheio d'agua)

1. Adição de reagente : desloca para o lado dos produtos
2. Adição de produto : desloca para o lado dos reagentes
3. retidada de reagente : descola para o lado dos reagentes
4. retirada de produto : desloca para o lado dos produtos

PRESSÃO : a variação de pressão só desloca o equilibrio de sistemas que apresentem apenas substancias no estado gasoso :

↑ -desloca o equilibrio para o lado do menos numero de mols de compostos gasosos.

↓- desloca o equilibrio para o lado do maior numero de mols de compostos gasoso.

ATENÇÃO: caso o numero de mols de substâncias gasosas seja igual no lado dos reagentes e produtos, a variação de pressão nao descola o equilibrio .

TEMPERATURA :  a temperatuda também ingluencia no deslocamento do equilibrio da seguinte forma :

↑- desloca o equilibrio no sentido da endotermica.

↓- desloca o quilibrio no sentido da exotermica

CATALISADOR: os catalisadores não deslocam o equilibrio , mas apenas permitem que o equilibrio seja atingido mais rapidamente.

Equilibrio Homogêneo e Equilibrio Heterogêneo

No equilibrio de uma reação são consideradas apenas as substâncias em estado aquoso e as substâncias em estado gasoso.As substâncias que se encontram no estado sólido e as que representam líquidos puros(solventes em h20) não entram na expressão de equilibrio (Kc)




Dada a equação:  

• Equilibrio homogenêo: Apenas aquoso e gasoso.
• Equilibrio heterogenêno: Apenas solidos e/ou liquidos puros.

Exemplo :

Reaçôes Reversíveis

 São reações em que reagentes formam produtos, ou seja, uma reação direta, e havendo produtos presentes, eles voltam a dar origem aos reagentes, logo uma reação inversa, até que se atinja o equilíbrio químico.

A + B C + D direta: v1  v1 = v2

                    inversa: v2

 Exemplo de reação reversível. produção da amônia (NH₃), a partir do gás hidrogênio (H₂) e do gás nitrogênio (N₂) — que faz parte do Processo de Haber:


N_2(g) + 3H_2(g) 2NH_3(g)

 Depois de um tempo, a reação entra em equilibrio químico dinâmico, logo, ela não cessa. Porém:

- A velocidade direta torna-se igual a velocidade inversa

- As concetrações permanecem constante

Graficamente

Velocidade das reações direta e inversa em função do tempo:

Concentração das substâncias envolvidas em função do tempo:

Condições para Ocorrência de Reações

Condições para ocorrencia de reações:

teoria das colisões:

• Para que uma reação ocorra, os reagentes devem entrar em contato.
• A velocidade da reação esta condicionada á orientação espacial das colisões(colisão favorável)
• É necessário que hava energia suficiente para se atingir o estado ativado da reação.

Ilustração:




Conceitos importantes:

1. Energia de ativação : é a nergia minima necessária para que os reagentes alcançem o estado ativado e a reação se processe.
2. Estado ativado: fração de tempo em que as moléculas colidem, rompendo suas ligaçoes e estabelecendo novas ligações originando os produtos:

Graficamente:

Cinética Química

É o ramo da química que estuda a velocidade das reações. A velocidade de uma reação é dada pela expressão:


V=∆[x]/∆t = [x]f - [x]i/tf-ti




Caso: V>0 +  = Velocidade de formação de produtos.
           
           V<0 -    = Velocidade de consumo de reagentes.




VELOCIDADE MÉDIA DE UMA REAÇÃO


Dada uma equação hipotética


aA + bB ------> cC + dD




a,b,c,d = índices estequiométricos.

CALCULO DO ΔH

-Conceitos importantes:

*Estado padrão de uma substância

Toda substancia simples que se encontra em seu estado alotrópico mais estável e no estado abundante é caracterizado como substancia no estado padrão

SUBSTÂNCIAS NO ESTADO PADRÃO (H=0)
O2(s), N2(g), H2(g), Cl2(g), Br2(l), I2(l), Al2(l), Fe(s), Ca(s), Na(s), Ag(s), Au(s), C(grafite), S(rômbio), P(vermelho)

SUBSTÂNCIAS FORA DO ESTADO PADRÃO (H diferente de 0)
O2(l), O3(g), N2(l), H2(s), Br2(s), Al(l), Hg(s), Ca(l), Na(l), C(diamante), S(monoclínico), P(branco)

Termoquímica

 Termoquímica estuda a energia absorvida ou liberada durante uma reação química ou transformação física.

Assim, temos dois tipos de reações termoquímicas:

- Reações exotérmicas

 Nesta reação ocorre a liberação de calor, como por exemplo, a queima do gás de cozinha 

(C₃H₈ + 5O₂ -> 3CO₂ + 4H₂O + calor).

Outros exemplos: Solidificação e Neutralização.

 - Reações endotérmicas

 Nesta reação ocorre a absorção de calor, como por exemplo a fotossíntese. 

(6CO₂ + 6H₂O + calor -> C₆H₁₂O₆ + 6O₂).

Outros exemplos: Fusão e Vaporização.

Representação gráfica: