Química · Concurso PF
Equilíbrio químico — constante de equilíbrio, Le Chatelier e equilíbrio iônico
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Resumo: Equilíbrio químico — constante de equilíbrio, Le Chatelier e equilíbrio iônico
Equilíbrio químico. Em reação reversível em sistema fechado, atinge-se o estado em que velocidade direta = velocidade inversa. É dinâmico (as reações continuam) e as concentrações ficam constantes — não necessariamente iguais.
Constante de equilíbrio. Para aA + bB ⇌ cC + dD: Kc = [C]ᶜ[D]ᵈ / [A]ᵃ[B]ᵇ.
- Sólidos e líquidos puros não entram na expressão.
- Kp usa pressões parciais (só gases).
- K grande (≫ 1) → equilíbrio deslocado para os produtos; K pequeno → para os reagentes.
- K só muda com a temperatura.
Princípio de Le Chatelier: perturbado, o equilíbrio se desloca para minimizar a perturbação.
- Adicionar reagente ou retirar produto → desloca para a direita (produtos).
- Aumentar a pressão (reduzir volume) → para o lado com menos mols de gás; se iguais, não desloca.
- Aumentar a temperatura → favorece o sentido endotérmico (e muda K).
- Catalisador → não desloca; só faz chegar mais rápido ao equilíbrio.
Equilíbrio iônico
- Ka/Kb: quanto maior, mais forte o ácido ou a base.
- Água: Kw = [H⁺][OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴ a 25 °C → pH + pOH = 14.
- Efeito do íon comum: adicionar um íon já presente desloca o equilíbrio no sentido de consumi-lo (reduz a ionização/solubilidade).
- Tampão: ácido fraco + sal de sua base conjugada (ou base fraca + sal); resiste a variações de pH (sangue: H₂CO₃/HCO₃⁻).
- Kps (produto de solubilidade) para sais pouco solúveis: precipita quando o produto das concentrações iônicas excede o Kps.
Pegadinha Cebraspe. "No equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos são iguais" → errado: são constantes, não necessariamente iguais.
Visão geral
O processo Haber-Bosch (N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃, exotérmico) é o exemplo clássico: alta pressão favorece a amônia; temperatura alta reduziria o rendimento, mas é usada para ganhar velocidade, com catalisador.
Regra
| Perturbação em N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g), ΔH < 0 | Deslocamento |
|---|---|
| Adicionar N₂ | Direita |
| Retirar NH₃ | Direita |
| Aumentar a pressão | Direita (4 mol → 2 mol de gás) |
| Aumentar a temperatura | Esquerda (sentido endotérmico); K diminui |
| Catalisador | Nenhum |
Pontos-chave
- Quociente Q: se Q < K, a reação avança para os produtos; se Q > K, para os reagentes.
- Adição de gás inerte a volume constante não desloca o equilíbrio.
- Inverter a equação → K' = 1/K.
- Hidrólise de sais é equilíbrio iônico (ver
qui-funcoes-inorganicas).
Como o Cebraspe cobra
- "O equilíbrio químico é dinâmico, pois as reações direta e inversa continuam ocorrendo" → certo.
- "A constante de equilíbrio varia com a concentração dos reagentes" → errado (só com a temperatura).
- "Em reação exotérmica, o aumento da temperatura desloca o equilíbrio para os reagentes" → certo.
- "O catalisador desloca o equilíbrio no sentido dos produtos" → errado.
- "Soluções-tampão resistem a variações de pH" → certo.
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Flashcards de Equilíbrio químico — constante de equilíbrio, Le Chatelier e equilíbrio iônico
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Equilíbrio químico
Velocidade direta = inversa; dinâmico; concentrações constantes (não necessariamente iguais).
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Expressão de Kc
Kc = [produtos]/[reagentes] elevados aos coeficientes; sólidos e líquidos puros não entram.
- Revelar resposta
O que altera K
Só a temperatura.
- Revelar resposta
Le Chatelier — pressão
Aumentar a pressão desloca para o lado com menos mols de gás.
- Revelar resposta
Le Chatelier — temperatura e catalisador
↑ T favorece o sentido endotérmico. Catalisador não desloca o equilíbrio.
- Revelar resposta
Le Chatelier — concentração
Adicionar reagente ou retirar produto: desloca para os produtos; o inverso desloca para os reagentes.
Questões de Equilíbrio químico — constante de equilíbrio, Le Chatelier e equilíbrio iônico
Questão 1 · Certo ou Errado
No equilíbrio químico, as reações direta e inversa cessam.
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Gabarito: Errado
Errado. O equilíbrio é dinâmico; as velocidades se igualam.
Questão 2 · Certo ou Errado
Adicionar catalisador desloca o equilíbrio no sentido dos produtos.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. Catalisador não desloca o equilíbrio.
Questão 3 · Certo ou Errado
Em N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g), o aumento da pressão desloca o equilíbrio para a formação de NH₃.
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Gabarito: Certo
Certo. 4 mol de gás → 2 mol.
Questão 4 · Certo ou Errado
A constante de equilíbrio varia somente com a temperatura.
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Gabarito: Certo
Certo.
Questão 5 · Certo ou Errado
Sólidos puros participam da expressão da constante de equilíbrio Kc.
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Gabarito: Errado
Errado. Sólidos e líquidos puros não entram.