Fatores que Alteram o Equilíbrio Químico

Alteração na concentração:

- Se aumentarmos a concentração dos reagentes, o equilíbrio se deslocará para a direita, ísto é, no sentido dos produtos.

- Se aumentarmos a concentração dos produtos, o equilíbrio se deslocará para a esquerda, ísto é, no sentido dos reagentes.

- Se diminuirmos a concentração dos reagentes, o equilíbrio se deslocará para a esquerda, ísto é, no sentido dos reagentes.

- Se diminuirmos a concentração dos produtos, o equilíbrio se deslocará para a direita, ísto é, no sentido dos produtos.

Alteração na pressão:

Com o aumento da pressão ocorrerá uma diminuição do volume, logo o deslocamento acontecerá no sentido em que houver redução da quantidade de mols.

2 H2 + 1 O2 2 H2O

Reagentes: 2 mols + 1 mol = 3 mols.

Produtos: 2 mols.

Nesta reação, como o produto possui menor quantidade de mols que os reagentes, o deslocamento ocorrerá para a direita, no sentido dos produtos.

Se diminuirmos a pressão, ocorrerá um aumento do volume, logo o deslocamento acontecerá no sentido em que houver um aumento do número de mols; na equação supracitada, se aumentarmos o volume o deslocamento será para a esquerda.

Alteração na temperatura:

O aumento da temperatura favorece a reação endotérmica. A diminuição da temperatura favorece a reação exotérmica.

CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g)

DH= - 56 Kcal.

Como o DH é negativo, a reação é exotérmica. Este DH indica a variação de entalpia da reação direta, logo a reação inversa é endotérmica. Aumentando a temperatura vai favorecer a reação endotérmica (inversa), diminuindo a temperatura vai favorecer a reação exotérmica (direta).

Equilíbrio Homogêneo e Heterogêneo

Equilíbrio Homogêneo
É aquele em que todos os participantes se encontram numa única fase. Portanto, classificamos o sistema como sendo homogêneo.

H2(g) + I2(g) 2HI(g)

HCN(aq) H+(aq) + CN(aq)

Equilíbrio Heterogêneo
É aquele em que os participantes se encontram em mais de uma fase. Portanto, classificamos o sistema como sendo heterogêneo.

C(s) + O2(g) CO2(g)

A Constante de Equilíbrio

A constante de equilíbrio é um valor que relaciona as concentrações das espécies reagentes e do produto no momento em que ocorre o equilíbrio.
Onde Kc representa o valor das constantes de equilíbrio em uma temperatura determinada , em função da concentração da espécies em mol L -1 ou [ ] mol L-1 . Em caso da ocorrência da reação em fase gasosa, a constante é comumente expressa Kp, em função das pressões parciais das espécies presentes no equilíbrio.

Equilíbrio Químico

Quando ocorre uma reação química e sua direta (A + B ------ C + D) e sua inversa (C + D ------ A + B) ocorrem simultaneamente, chamamos esta reação de uma reação reversível. Numa reação sem reversibilidade representamos com uma seta; já numa reação reversível, representamos com uma dupla seta.

Após algúm tempo a reação entra em equilibrio, neste momento:
*A velocidade da reação direta torna-se igual á velocidade da reação inversa.
*A concentração de reagentes e produtos não se altera mais, ou seja, permanecem constantes.

Catalisador
Sabemos que o catalisador diminui a energia de ativação, facilitando a ocorrência da reação, aumentando a velocidade da mesma. Com isso, podemos concluir que o catalisador permite que o equilíbrio seja atingido num tempo menor.

Lei da Velocidade de Reação

Quando alteramos a temperatura, a velocidade de uma reação também é alterada. O efeito da temperatura se faz sentir sobre uma constante de velocidade da reação (k).
Para a reação genérica A + B → produtos, temos:

V=k.[A]m.[B]n

onde k depende da reação e da temperatura, e os valores de m e n , são determinados experimentalmente. Quanto maior for a temperatura, maior será o valor da constante de velocidade (k) para uma reação química.

V = velocidade da reação;
k = constante de velocidade - depende da reação e da temperatura;
[X] e [Y] = concentração molar dos reagentes envolvidos na reação;
m e n = números determinados de dados experimentais da reação;
m + n = ordem global da reação.

Fatores que influenciam a velocidade de uma reação:
-Efeito da temperatura.
-Efeito da pressão.
-Efeito da concentração dos reagentes.
-Efeito da superfície de contato.
-Efeito do catalizador.

Cinética Química

Existe um ramo na ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam, é a chamada Cinética Química. Pode se definir reações químicas como sendo um conjunto de fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a diferentes compostos. Equação química é a representação gráfica de uma reação química, onde os reagentes aparecem no primeiro membro, e os produtos no segundo.

Fatores que influencia na velocidade da Reação
- Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.

- Temperatura: Quanto maior a tempertatura, maior será a velocidade da reação.

- Concentração dos reagentes: Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará a velocidade da reação.

Energia de Ativação
É a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação.
Ao atingir a energia de ativação, é formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instável; com isso, o complexo é desfeito e dá origem aos produtos da reação.

Catalisador
O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação, sem ser consumida durante tal processo. A principal função do catalisador é diminuir a energia de ativação, facilitando a transformação de reagentes em produtos.
* Atenção: O catalisador nunca se incorpora aos produtos, sendo recuperado integralmente ao final da reação.

Maneiras de Calcular o (ΔH)

Há três maneiras de calcular o valor do (ΔH)
1) Utilizando a entalpia de formação
2) Utilizando a entalpia de ligação
3) Utilizando a Lei de Hess

1) Utilizando a entalpia de formação
Para calcular o (ΔH) desta maneira basta somar as entalpias padrão de formação dos produtos com as entalpias padrão de formação dos reagentes.
2) Utilizando a entalpia de ligação
Para se formar uma ligação, libera-se energia, assim, para se calcular o (ΔH) de uma reação, basta somar a energia absorvida na quebra com a energia liberada na formação de uma ligação química.
3) Utilizando a Lei de Hess
* Para se calcular o (ΔH) pela Lei de Hess é necessário termos a Reação problema ( a qual se pretende descobrir o valor do (ΔH) ) e Reações auxiliares.
* Regras para tratar as Reações Auxiliares
Ao inverter uma Reação troca-se o sinal do (ΔH)
Ao multiplicar ou dividir uma equação por um determinado número, o (ΔH) sofrerá a mesma operação.

*De acordo com essa lei é possível calcular a variação de entalpia de uma reação através da soma algébrica de equações químicas que possuam conhecidos.