PRINCIPAIS PONTOS SOBRE EQUILÍBRIO PARA O ENEM

Olá, vestibulande! Hoje vamos abordar os principais pontos sobre equilíbrio físico-químico para o Enem e demais vestibulares de forma resumida! Sempre cai umas questões sobre esse assunto, não é mesmo? Então, para garantir a sua vaga no curso e na instituição que deseja, cola com a gente que é sucesso! Vamos que vamos, brothers and sisters!

O que é equilíbrio químico?

Quando uma reação química se realiza simultaneamente em dois sentidos, direto e inverso, é denominada de reação irreversível (A+B à C+D).  Representamos a equação dessas reações com dupla seta, Então, numa reação irreversível, o produto da reação direta é o reagente da reação inversa. Considerando a reação irreversível:

O equilíbrio é DINÂMICO, ou seja ocorre sem interrupções. É dependente da temperatura. Então, se houver variação na temperatura, as propriedades macroscópicas sofrerão variações e um novo equilíbrio será estabelecido.

Sistemas (quanto à sua relação com o meio exterior):

• Sistemas Abertos: Sistemas em que há trocas de energia e de matéria com o exterior, por exemplo a evaporação da água num recipiente aberto.

• Sistemas Fechados: Sistemas em que há troca de energia, mas não de matéria, por exemplo uma reação química que ocorra em recipiente fechado.

• Sistemas Isolados: Sistemas em que não há trocas de energia nem de matéria para o exterior, é exemplo, por aproximação, uma garrafa térmica.

Classificação do equilíbrio químico

Quanto ao tipo de sistema:

• Equilíbrio homogêneo – Trata-se de um equilíbrio constituído de uma única fase (monofásico).

• Equilíbrio heterogêneo – Trata-se de um sistema em equilíbrio constituído por mais de uma fase.

Quanto à natureza das partículas em equilíbrio:

• Equilíbrio molecular – Trata-se de um sistema em equilíbrio constituído somente por moléculas.

• Equilíbrio iônico – Trata-se de um sistema em equilíbrio, em que há pelo menos um íon.

Constante de Equilíbrio (Kc e Kp) Guldberg-Waage: Para sabermos, quantitativamente, se a reação em uma dada temperatura, possui mais reagentes que produtos (ou vice-versa) no equilíbrio, definiu-se uma constante de equilíbrio, que pode ser calculada em termos de concentração em mol/L(Kc) ou pressão parcial (Kp).

Não fazem parte da expressão de Kc as substâncias na fase sólida, pois suas concentrações são constantes. Quando o meio for aquoso, a água não fará parte do Kc.

Na expressão de Kp, entram apenas as substâncias na fase  gasosa.

K_c é denominada de constante de equilíbrio em termos de concentrações molares. Ela varia com a temperatura e indica o rendimento da reação, quanto maior K_c, maior o rendimento da reação. K_c não varia se a concentração dos reagentes ou produtos for alterada.

Significado da Constante e Gráficos [     ] x tempo

• K = 1, significa [ R ] = [ P ] no equilíbrio.

• K > 1, significa que no equilíbrio há [ P ] > [ R ].

• K < 1, significa que no equilíbrio há [ P ] < [ R ].

4) Relação entre Kc e Kp

Deslocamento de Equilíbrio:

Quando um sistema entra em equilíbrio, ele tende a permanecer dessa maneira indefinidamente, desde que não seja perturbado por algum fator externo como concentração, pressão e temperatura.

1. a) Princípio de Le Chatelier: Em 1888, Le Chatelier enunciou um princípio chamado por alguns de Princípio da Fuga ante a Força: Quando se exerce uma ação sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca no sentido que produz uma minimização da ação exercida Ou seja, quando um sistema sofre uma perturbação, ele espontaneamente se desloca no sentido de anular à perturbação, procurando entrar outra vez em equilíbrio.

1º) Concentração:

De acordo com o princípio de Le Chatelier, num sistema em equilíbrio, à temperatura e pressa constantes, um aumento de concentração de uma das substâncias participantes desloca o equilíbrio no sentido da reação que produz uma diminuição da concentração dessa substância. Isto é, no sentido da redação em que produz uma diminuição da concentração dessa substância. E a diminuição da concentração de uma das substâncias participantes desloca o equilíbrio no sentido da reação que produz um aumento de sua concentração. Ou melhor, no sentido da reação em que essa substância é formada. Em resumo:

• Adição de A ou B, deslocamento para esquerda.
• Adição de C ou D, deslocamento para direita.
• Retirada de A ou B, deslocamento para esquerda.
• Retirada de C ou D, deslocamento para direita.

2º) Pressão:

Usando este princípio, podemos concluir que um aumento da pressão desloca o equilíbrio no sentido da redação que produz uma diminuição da pressão. Aumentando a pressão sobre o sistema, favorecemos a reação que ocorre com a diminuição de volume, então podemos prever um deslocamento que equilíbrio para a esquerda.

• Aumento da pressão total deslocamento para o lado de menor volume gasoso (nº de moléculas).
• Diminuição da pressão total deslocamento para o lado de maior volume gasoso.

3º) Temperatura:

O estudo do deslocamento do equilíbrio provocado sob a influência da temperatura foi feito por Van’t Hoff, que anunciou: Um aumento da temperatura à pressão constante, num sistema em equilíbrio no sentido da reação que absorve calor (endotérmica), e uma diminuição da temperatura provoca o deslocamento no sentido da reação que libera calor (exotérmica). Em resumo:

• Aumento da Temperatura, deslocamento para o lado endotérmico(+).
• Diminuição da Temperatura, deslocamento para o lado exotérmico(-).

EQUILÍBRIO IÔNICO

Os Ácidos em água sofrem ionização liberando o íon H⁺ ou H₃O⁺ (hidrônio ou hidroxônio).

As Bases em água sofrem dissociação liberando o íon OH^– (hidroxila ou oxidrila).

Obs. (1).: Ácidos fortes tendem a liberar muito H⁺ ou seja, maior será o valor de sua constante de ionização(Ki) ou de acidez(Ka). Ka = Ki

Obs. (2).: Bass fortes tendem a liberar muito OH^– ou seja, maior será o valor de sua constante de dissociação(Kd) ou de basicidade(Kb). Kb = Kd

Obs. (3).: Para diácidos, triácidos, …, que sofrem mais de uma ionização: K1 . K2 . K3

Lei da Diluição de Ostwald:

Efeito do Íon comum

A presença de um íon comum diminui a SOLUBILIDADE de um composto em água, pois diminui o grau de ionização ou dissociação.

• Se adicionar A^– nessa solução, haverá um deslocamento para ESQUERDA(Le Chatelier).

• Se adicionar H⁺ nessa solução, haverá um deslocamento para ESQUERDA(Le Chatelier).

pH e pOH

* Para 25ºC

a) pH – Potencial Hidrogeniônico

b) pOH – Potencial Hidroxiliônico

c) Escala de pH e pOH (25ºC):

Hidrólise

Hidrólise de Sais: (Hidro = água) Lise = quebra).

É a reação entre um dos íons formados com a água.

É uma reação inversa da neutralização.

A constante de Hidrólise(K_h): Depende da temperatura.

Solubilidade

1) Solubilidade(S) ou Coeficiente de Solubilidade(CS): É a quantidade máxima que um certo material dissolve numa certa quantidade padrão de água, numa certa temperatura, formando uma solução estável.

Não se esqueça de que Solução em equilíbrio com corpo de fundo é necessariamente SATURADA.

Não confunda SOLUBILIDADE com PRODUTO DE SOLUBILIDADE.

Produto de Solubilidade(K_ps): É o produto das concentrações molares dos íons, elevadas a potências correspondentes aos coeficientes desses íons. É o nome dado à constante

Quanto menor o K_ps de um eletrólito , menos solúvel ele será.

Solução tampão

É uma solução que praticamente não sofre variação de pH ou pOH, pela adição de quantidades controladas de ácidos ou bases fortes.

Exemplo diário:

Um dos sistemas tampões mais importantes é o do sangue, que permite a manutenção das trocas gasosas e das proteínas. O pH do sangue é de aproximadamente 7,4(7,3 a 7,5) e o principal sistema tampão é um equilíbrio entre o ácido carbônico e o íon a ele associado, o bicarbonato. Este sistema evita variações de 0.3 unidades de pH as quais poderiam trazer graves consequências ao ser humano(Acidose e Alcalose).

• Ácido fraco e Sal desse ácido(Tampão ácido).
• Base fraca e Sal dessa base(Tampão básico).

E aí, bb? Gostou do nosso blog? Há muito mais materiais como este aqui, é só explorar! E se você quiser assistir aulas sobre equilíbrio químico, você pode encontrar no nosso canal do YouTube.