Resumo: Equilíbrio Químico

Equilíbrio Químico

Uma grande parcela das reações químicas podem atingir o estado de equilíbrio. Compreender como e sob quais condições se dá esse equilíbrio é fundamental para garantir o maior rendimento de processos industriais.

Nesse resumo vamos pontuar os principais tópicos relacionados ao equilíbrio: o que é equilíbrio ?, como calcular a constante de equilíbrio, princípio de Le-Chatelier e espontaneidade de uma reação.

Para conferir todos os vídeos de teoria e exercícios sobre equilíbrio químico acesse o conteúdo de Química Geral da Estudar com Você.

1. Equilíbrio Químico

O equilíbrio é uma condição, em uma reação, onde ocorre a interconversão entre reagentes e produtos no sistema:

$N_2O_4 \rightleftharpoons 2 NO_2$

A equação geral da velocidade para um equilíbrio é dada por:

$v= k \cdot [R]^r$

Onde $k$ é a constante de equilíbrio, $[R]$ é a concentração do reagente e $r$ o coeficiente estequiométrico da reação.

2. Constante de Equilíbrio

A constante de equilíbrio é um valor determinado matematicamente através da relação entre a concentração de produtos e reagentes. É específico para cada reação, e pode variar entre a reação direta e inversa. É calculada por:

$k= \dfrac{[P]^p}{[R]^r}$

Onde $r$ e $p$ são os coeficientes estequiométricos da reação.

Diferente da constante de equilíbrio $k$ , o coeficiente de reação $Q$

/span> pode ser calculado em qualquer momento da reação (fora do equilíbrio):

$Q= \dfrac{[P]^p}{[R]^r}$

É possível fazer uma comparação entre $k$ e $Q$ , onde:

 $\bullet$ Se $\boldsymbol {Q= k}$ : a reação está em equilíbrio.

 $\bullet$ Se $\boldsymbol {Q> k}$ : a reação inversa é favorecida ( $produtos \rightarrow reagentes$ )

 $\bullet$ Se $\boldsymbol {Q<k}$ : a reação direta é favorecida ( $reagentes \rightarrow produtos$ )

3. Princípio de Le-Chatelier

O princípio de Le-Chatelier diz que se um sistema em equilíbrio é perturbado, o sistema deslocará sua posição de equilíbrio afim de neutralizar o efeito da perturbação. São três os parâmetros capazes de perturbar a condição de equilíbrio:

a. Pressão

O aumento da pressão de um sistema acarretará no deslocamento do equilíbrio para o sentido com menor número de mols no sistema:

$2A \rightleftharpoons B$

O aumento da pressão causará o deslocamento da reação acima no sentido do produto $B$ .

b. Temperatura

O aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica, enquanto a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação exotérmica.

c. Concentração

O aumento da concentração de um reagente desloca o equilíbrio no sentido inverso àquela concentração:

$2A \rightleftharpoons B$

O aumento da concentração de $B$ desloca o equilíbrio do sentido de formação de $A$ .

4. Espontaneidade de Reação

O estudo da espontaneidade da reação é feito através do $\Delta G$ , onde:

$\Delta G = \Delta G^ \circ + R \cdot T \cdot \ln Q$

No equilíbrio $\Delta G = 0$ , logo:

$\Delta G^ \circ = -R \cdot T \cdot \ln k$

Assim, é possível analisar o equilíbrio a partir do resultado de $\Delta G^ \circ$ :

 $\bullet$ Se $\boldsymbol{ \Delta G^ \circ <0}$ , $k>1$ e a reação direta é favorecida.

$\bullet$ Se $\boldsymbol{ \Delta G^ \circ = 0}$ , $k=1$ e a reação está em equilíbrio.

$\bullet$ Se $\boldsymbol{ \Delta G^ \circ > 0}$ , $k<1$ e a reação inversa é favorecida.

Depois de entender os principais tópicos sobre equilíbrio químico, pratique alguns exercícios, acesse o link: https://estudar.com.vc/cursos/917-quimica-geral?chosen_concept=16757

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