O que ocorre quando há uma diminuição de pressão em um equilíbrio químico?

Graduação em Química (Centro Universitário Franciscano, UNIFRA, 2014)

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O equilíbrio químico é um fenômeno que ocorre em reações reversíveis. Uma reação reversível é aquela que pode ocorrer em qualquer sentido reacional. Independentemente do tempo de reação quando o equilíbrio químico de uma reação é atingido a conversão de produtos em reagentes nunca será completa. Podemos afirmar que o equilíbrio químico foi atingido quando as concentrações de todas as substâncias participantes permanecem constantes e quando a velocidade da reação direta e da reação inversa são iguais. Chamamos a este de equilíbrio dinâmico devido ao fato de as reações estarem ocorrendo continuamente.

Para calcularmos a constante de equilíbrio de uma reação química precisamos ter a reação química escrita de forma a aplicá-la a seguinte fórmula:

Reação: aA + bB ↔ cC + dD

O que ocorre quando há uma diminuição de pressão em um equilíbrio químico?

Para a reação do gás hidrogênio com Iodo formando o ácido iodídrico temos a seguinte constante conforme descrita abaixo:

H2 + I2 ↔ 2 HI

Kc = [HI]2 / ([H2] x [I2])

Quando sabemos o valor dessas concentrações podemos substituir na fórmula e obter o valor da constante. Abaixo podemos analisar o gráfico de uma reação que atingiu o estado de Equilíbrio:

O que ocorre quando há uma diminuição de pressão em um equilíbrio químico?

A partir deste gráfico podemos perceber que o equilíbrio químico se estabelece através de uma relação entre a concentração e o tempo. Até o Te temos a concentração dos reagentes reduzindo e a concentração dos produtos aumentando de forma que a partir do ponto Te o equilíbrio químico é atingido e então as concentrações passam a ser representadas por uma linha reta, ou seja, constantes.

Princípio de Le Chatelier

Este princípio afirma que quando um sistema em equilíbrio é sujeito à algum efeito, como por exemplo mudança na temperatura o equilíbrio desloca para um dos lados a fim de minimizar esse efeito.

Por exemplo, quando há aumento da concentração dos reagentes o equilíbrio desloca para o lado dos produtos, porém quando o inverso ocorre temos o equilíbrio deslocado para os reagentes. Quando há um aumento da temperatura o equilíbrio é deslocado para favorecer uma reação endotérmica e quando a temperatura é reduzida o equilíbrio se desloca a favor de uma reação exotérmica. No caso da variação na pressão, quando a mesma aumenta o equilíbrio desloca para o lado que contém menor número de moléculas e caso ela diminua o equilíbrio desloca para o lado de maior número de moléculas formadas. Já no caso do uso de um catalisador ou inibidor não há mudanças no equilíbrio.

Um exemplo de equilíbrio químico aplicado ao cotidiano é o de uma garrafa de refrigerante. Em uma garrafa de refrigerante há a decomposição/formação do ácido carbônico (H2CO3), que se decompõe em água e dióxido de carbono. Esta reação está em equilíbrio, pois a medida em que ocorre a decomposição, também ocorre a formação de ácido carbônico. Quando a garrafa é aberta, a pressão interna na garrafa diminui de forma que a diminuição da pressão favorece a decomposição do ácido carbônico, fazendo que a garrafa libere o gás.

Leia mais:

  • Deslocamento do equilíbrio químico

Referências:

Revise Wise, Chemistry, Jim McCarthy and Terence White

QUÍMICA: O HOMEM E A NATUREZA: FÍSICO-QUÍMICA, Geraldo Jose Covre

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/equilibrio-quimico/

Exercícios e questões de vestibulares

Questão 01: (PUC-RIO 2008)

Reações químicas dependem de energia e colisões eficazes que ocorrem entre as moléculas dos reagentes. Em sistema fechado, é de se esperar que o mesmo ocorra entre as moléculas dos produtos em menor ou maior grau até que se atinja o chamado “equilíbrio químico”.

O valor da constante de equilíbrio em função das concentrações das espécies no equilíbrio, em quantidade de matéria, é um dado importante para se avaliar a extensão (rendimento) da reação quando as concentrações não se alteram mais.

Considere a tabela com as quantidades de reagentes e produtos no início e no equilíbrio, na temperatura de 100oC, para a seguinte reação:

O que ocorre quando há uma diminuição de pressão em um equilíbrio químico?
A constante de equilíbrio tem o seguinte valor:

A)

0,13

B)

0,27

C)

0,50

D)

1,8

E)

3,0

Como a pressão afeta o equilíbrio químico?

EQUILÍBRIO E PRESSÃO Se a pressão aumentar, o sistema terá o equilíbrio deslocado no sentido do menor volume, à direita – a reação direta será favorecida, produzindo mais do produto que ocupa volume menor. Se, ao contrário, a pressão sobre o sistema for reduzida, a reação se deslocará para a esquerda.

O que ocorre com o equilíbrio químico quando se diminui a pressão total em uma reação entre gases?

Se aumentar a pressão, ocorrerá o deslocamento do equilíbrio químico para o lado de menor volume; se diminuir a pressão, o deslocamento será para o lado de maior volume.

Qual o efeito do aumento e diminuição da pressão em sistemas gasosos em equilíbrio químico?

Assim, se aumentarmos a pressão em sistemas gasosos, o equilíbrio irá se deslocar no sentido da reação capaz de diminuir essa pressão e vice-versa.

O que ocorre com o equilíbrio químico quando se diminui a temperatura?

Diminuirmos a temperatura do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido direto (da reação exotérmica), ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação do produto D).

Quais são os três fatores que afetam o equilíbrio químico?

Os principais fatores que causam esse deslocamento no equilíbrio químico são: concentração dos reagentes ou produtos participantes da reação, pressão e temperatura.