Equilíbrio Químico

Equilíbrio Químico

Sistema Cromato/Dicromato

Aluno: Pedro Henrique Silva Oliveira/ Curso: Engenharia Produção/1º Semestre

Professor (a): Juliana Fonseca/Disciplina: Química Aplicada à Engenharia

RESUMO: Para esse processo experimental realizado teve como objetivo principal comprovar experimentalmente o “Princípio de Le Chatelier”. Para isso, realizou-se no laboratório a fusão de reagentes em tubos de ensaio a fim de reproduzir reações e observar o que acontecia com o equilíbrio ao altera-se o sistema com alguma outra substância.

Palavras-chave: Le Chatelier

1.INTRODUÇÃO

UMA EQUAÇÃO QUÍMICA PARA REPRESENTAR UMA REAÇÃO QUÍMICA TENDEU A ESCREVÊ-LA NO SENTIDO EM QUE OS REAGENTES SÃO TRANSFORMADOS NOS PRODUTOS, OU SEJA, NO SENTIDO DIRETO:

AA + BB CC + DD

OS PRODUTOS, UMA VEZ FORMADOS, PODEM VOLTAR A SE TRANSFORMAR NOS REAGENTES ORIGINAIS, CONSIDERANDO O SENTIDO INVERSO:

CC + DD AA + BB

SE ESSAS TRANSFORMAÇÕES OCORREREM NUM SISTEMA FECHADO, ESPONTANEAMENTE SERÁ ALCANÇADO UM ESTADO DE MENOR ENERGIA, O QUE CHAMAMOS DE EQUILÍBRIO QUÍMICO, ONDE A EQUAÇÃO QUE REPRESENTA ESTE ESTADO PODE SER ESCRITA DA SEGUINTE FORMA:

AA + BB CC + DD

A SETA DUPLA SIGNIFICA QUE A REAÇÃO É REVERSÍVEL, OU SEJA, OCORRE NOS DOIS SENTIDOS.

NO INICIO DE UM PROCESSO REVERSÍVEL, A REAÇÃO OCORRE NO SENTIDO DO CONSUMO DOS REAGENTES E DA FORMAÇÃO DOS PRODUTOS, PORÉM, LOGO QUE SE FORMAM ALGUMAS MOLÉCULAS DO PRODUTO, A REAÇÃO NO SENTIDO INVERSO COMEÇA A OCORRER TAMBÉM. QUANDO AS CONCENTRAÇÕES DOS REAGENTES E DOS PRODUTOS DEIXAM DE VARIAR COM O TEMPO, O PROCESSO ATINGIU O EQUILÍBRIO QUÍMICO. TODOS OS SISTEMAS EM EQUILÍBRIO QUÍMICO SÃO DINÂMICOS, OU SEJA, AS REAÇÕES QUÍMICAS CONTINUAM A OCORRER SIMULTANEAMENTE NA MESMA VELOCIDADE NO SENTIDO DA FORMAÇÃO DOS PRODUTOS (SENTIDO DIRETO) E DOS REAGENTES (SENTIDO INVERSO), MAS AS SUAS CONCENTRAÇÕES SE MANTÊM CONSTANTES.

UMA VEZ ESTABELECIDO O EQUILÍBRIO QUÍMICO, ESTE PODE SER REPRESENTADO QUANTITATIVAMENTE ATRAVÉS DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO (KE):

ONDE:

KE = CONSTANTE DE EQUILÍBRIO EM FUNÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DOS PRODUTOS E REAGENTES;

[C] = CONCENTRAÇÃO DO PRODUTO C EM MOL L-1

[D] = CONCENTRAÇÃO DO PRODUTO D EM MOL L-1

[A] = CONCENTRAÇÃO DO REAGENTE A EM MOL L-1

[B] = CONCENTRAÇÃO DO REAGENTE B EM MOL L-1

A, B, C E D SÃO OS COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOS DA REAÇÃO

OBS: ESPÉCIES NOS ESTADOS SÓLIDO E LÍQUIDO NÃO ENTRAM NA EXPRESSÃO DE KE, UMA VEZ QUE SUAS CONCENTRAÇÕES PRATICAMENTE NÃO VARIAM.

COMO OS SISTEMAS EM EQUILÍBRIO QUÍMICO SÃO DINÂMICOS, SÃO PASSÍVEIS DE RESPONDER ÀS MUDANÇAS NAS CONDIÇÕES SOB AS QUAIS OCORREM AS REAÇÕES. FATORES COMO A CONCENTRAÇÃO, TEMPERATURA E PRESSÃO LEVAM OS SISTEMAS A TAIS MUDANÇAS INTERFERINDO NAS CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO QUÍMICO. SE UMA REAÇÃO QUÍMICA ESTÁ EM EQUILÍBRIO, VAI TENDER A PERMANECER NESSE ESTADO E SE A REAÇÃO QUÍMICA NÃO ESTIVER EM EQUILÍBRIO VAI TENDER A ALCANÇAR O EQUILÍBRIO. ESSE É O PRINCÍPIO DE LE CHATELIER, QUE DESCREVE A BUSCA DO SISTEMA EM REAJUSTAR-SE, NO SENTIDO DE DIMINUIR OS EFEITOS DE QUALQUER PERTURBAÇÃO QUE AFETE UM SISTEMA EM EQUILÍBRIO.

2.EXPERIMENTO

Tubos de ensaio, proveta de 10 mL ou pipeta volumétrica de 5 mL, conta-gotas ou frascos conta-gotas, béqueres de 50 mL.

Reagentes e Soluções: Soluções de cromato de potássio (K2CrO4) 1,0 mol L-1, ácido clorídrico (HCl) 6,0 mol L-1, hidróxido de sódio (NaOH) 6,0 mol L-1, cloreto de bário (BaCl2) 1,0 mol L-1.

PARTE I:

1. Em um tubo de ensaio coloque 2,0 mL da solução de K2CrO4 1,0 mol L-1. Acrescente a esta solução, gota a gota, 5 gotas da solução de HCl 6,0 mol L-1. Agite o tubo com cuidado e anote todas as observações.

2. Adicione, em seguida, gotas da solução de NaOH 6,0 mol L-1, agite o tubo e anote todas as observações.

3. Adicione, novamente cerca de 10 gotas de HCl 6,0 mol L-1 e observe e anote as mudanças.

PARTE II:

4. Em outro tubo