EQUILÍBRIO QUÍMICO

É O ESTADO NO QUAL AS VELOCIDADES DIRETA E INVERSA SE IGUALAM.

PRINCIPIO DE LE CHATELIER (1888):
“Quando um fator externo age sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca, procurando minimizar a ação do fator aplicado.”

FATORES QUE DESLOCAM O EQUILÍBRIO:
concentração, pressão (numero de mols), temperatura.
 

• CONSTANTES DE EQUILÍBRIO (Keq):

Kc (CONSTANTE DE EQUILÍBRIO EM TEMOS DE CONCENTRAÇÕES MOLARES (EM MOL/L))
* não devem ser representados os componentes sólidos e H₂O(l) para reações em meio aquoso, pois suas concentrações são sempre constantes.

* Em equilíbrios que ocorrem em meio aquoso, no qual um dos participantes é a água líquida, a concentração da água, em mol/L, não varia; portanto, ela não fará parte da constante de equilíbrio.

OBS1: A CONCENTRAÇÃO MOLAR DA ÁGUA É UMA CONSTANTE: 55,5 mol/L.

OBS2: o aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido endotérmico (de modo que a absorção de calor pela reação venha a minimizar a elevação da temperatura); a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido exotérmico (de modo que a liberação de calor pela reação venha a minimizar a diminuição da temperatura).

OBS3: quanto maior o valor do Kc, maior a extensão da ocorrência da reação direta; (Kc > 1, produto > reagente), em contrapartida, quanto menor o valor do Kc, maior a extensão da ocorrência da reação inversa. (Kc < 1, reagente  > produto).

Kp (CONSTANTE DE EQUILÍBRIO EM TEMOS DE PRESSÕES PARCIAIS DOS GASES)

Na expressão de Kp, só devem ser representados os componentes gasosos.
 

OBS: DIFERENTEMENTE DOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS, OS GASES SEMPRE FORMAM MISTURA HOMOGÊNEA.

OBS2:  ADICIONAR UM GÁS INERTE AO EQUILÍBRIO, NÃO FAZ AUMENTAR A CONCENTRAÇÃO, APENAS AUMENTA A PRESSÃO DO SISTEMA.

OBS3: AUMENTO DA PRESSÃO OCORRE DIMINUIÇÃO DO VOLUME; DIMINUIÇÃO DA PRESSÃO OCORRE  AUMENTO DO VOLUME (LEI DE ROBIN).

RELAÇÃO DE Kc e Kp:          Kp = Kc (RT)^Δn

Tanto Kc quanto Kp, só variam com a temperatura.

EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA (Kw):
água pura a 25 ºC ⇒[H⁺] = [OH^–]  à  M = 10^–7 mol L^–1

SOLUBILIDADE: QUANTIDADE MÁXIMA QUE SE DISSOLVE NUMA QUANTIDADE PADRÃO (GERALMENTE 1L) DE ÁGUA, NUMA DETERMINADA TEMPERATURA.

ESCALA DE pH  (SOREN PETER LAURITZ SORENSEN 1909):

OBS: Quanto menor for o valor de Ka, maior será o valor correspondente de pKa. Assim, quanto menor for o valor de Kb, maior será o valor correspondente de pKb.

OBS2: Tanto α como K aumentam com a temperatura.
OBS3: No caso de um poliácido ou de uma polibase, a ionização é gradativa, ionizando-se um H⁺ ou um OH^- por vez.

 

Grau de ionização (α)

RELEMBRANDO...
PARA HIDRACIDOS :                          
α ≤ 5%  (FRACO)                                
5% α 50% (MODERADO)                    
α > 50% (FORTE)                                
                                                             

PARA OXIACIDOS (HnAOn) : OXIGENIOS MENOS HIDROGENIOS
α = 0  (FRACO), α = 1(MODERADO),  α = 2 ou 3 (FORTE).
EXCEÇÃO: H₂CO₃ (α = 0,18%) é um ácido FRACO

PARA BASES:  M(OH)x
FORTES: FAMILIAS 1(ALCALINOS) e 2(ALCALINOS-TERROSOS)
FRACAS: AS DEMAIS
α ≤ 5%  (FRACO), α entre 5% e 50% (MODERADO), α > 50% (FORTE).

Ka (CONSTANTE DE EQUILÍBRIO PARA ÁCIDOS) e Kb (CONSTANTE DE EQUILÍBRIO PARA BASES)

• QUANTO MAIOR O VALOR DA CONSTANTE DE IONIZAÇÃO (Ka ou Kb), MAIOR SERÁ A SUA FORÇA.

• pH e pOH:

LEI DA DILUIÇÃO WILLHELM OSTWALD (1887):
Relaciona o grau de ionização com o volume (diluição) da solução.

• CONSTANTE DE IONIZAÇÃO (Ki) e DISSOCIAÇÃO (Kd)

OBS: SE O ACIDO OU BASE FOR FRACO (a < 5%), O VALOR DE α SERIA MUITO PEQUENO, FAZENDO O DENOMINADOR SER APROXIMADAMENTE IGUAL A 1. 

• PARA CALCULAR UMA ESPECIE:

OBS: SE O VALOR DE a FOR MUITO BAIXO, a e n SERÃO DESPREZÍVEIS !                                       

• EFEITO DO ÍON COMUM: 
É a diminuição da ionização de um ácido fraco ou base fraca, por influência de um sal do próprio ácido ou base.

HA D H⁺ + A^- (ACIDO FRACO) e MOH D M⁺ + OH^- (BASE FRACA), onde: A (AMETAL) e M (METAL)

• HIDRÓLISE (Kh): PROCESSO EM QUE OS ÍONS PROVENIENTES DE UM SAL REAGEM COM A ÁGUA.
HIDRÓLISE DE CÁTIONS: PRODUZ ÍONS H+. 

HIDRÓLISE DE ÂNIONS: PRODUZ ÍONS OH–.

OBS: NA SOLUÇÃO, PREDOMINA SEMPRE O CARÁTER DO MAIS FORTE.
ACIDO FORTE + BASE FRACA à MEIO ÁCIDO
ACIDO FRACO + BASE FORTE à MEIO BÁSICO
ACIDO FRACO + BASE FRACA à MEIO “NEUTRO” (DEPENDE DE Ka e Kb)
ACIDO FORTE + BASE FORTE à NÃO OCORRE HIDRÓLISE
OBS: O MEIO É CONSIDERADO “NEUTRO”, MESMO SENDO Ka ou Kb POUQUÍSSIMOS DIFERENTES.

OBS: CÁTION DE BASE FORTE NÃO REAGE COM ÁGUA, OU SEJA, APENAS SE DISSOCIA.

• PRODUTO DE SOLUBILIDADE (Kps): Em qualquer solução aquosa saturada de sal ou base (composto iônico) pouco solúvel, o produto das concentrações dos íons — cada um elevado a um expoente igual a seu coeficiente na equação devidamente balanceada — é uma constante representada por PS, Kps ou Ks.

CUIDADO! NÃO CONFUNDA “SOLUBILIDADE” COM “PRODUTO DE SOLUBILIDADE”

• “SOLUBILIDADE” É O NOME DADO À MÁXIMA QUANTIDADE DE SOLUTO QUE CONSEGUIMOS DISSOLVERDE MODO ESTÁVEL NUMA CERTA QUANTIDADE DE SOLVENTE.

• “PRODUTO DE SOLUBILIDADE” É A DENOMINAÇÃO DE UMA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO.

Fonte:

Quimica Feltre Vol. 2
Usberco e Salvador Volume Unico, edição 2002
Curso de Quimica, Sardella, volume 2

Tito e Canto, Na Abordagem do Cotidiano, volume 2, edição 2006