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Efeito da temperatura sobre o equilíbrio e a velocidade da reação

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Efeito da temperatura sobre o equilíbrio e a velocidade da reação

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As reações químicas ocorrem sempre com variação de calor: temos aquelas que liberam calor (exotérmicas) e aquelas que absorvem calor (endotérmicas).

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Efeito da pressão sobre o equilíbrio e a velocidade da reação

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Efeito da pressão sobre o equilíbrio e a velocidade da reação

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O fator pressão só interfere no equilíbrio químico que apresenta substâncias gasosas e quando há variação de número de mols entre reagentes e produtos destas substâncias gasosas.

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As propriedades macroscópicas (cor, estado físico, volume, densidade) permanecem constantes, ou seja, externamente não se percebe nenhuma alteração no sistema, apesar de seu caráter dinâmico. Características do equilíbrio químico: permanecem constantes ao longo do tempo. Isto permite caracterizar o equilíbrio por meio de um número, a constante de equilíbrio, que indica a relação das concentrações entre reagentes e produtos.

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A constante de equilíbrio (Kc) é uma grandeza que caracteriza o equilíbrio químico levando em consideração os aspectos cinéticos das reações químicas e as soluções em equilíbrio dinâmico, no equilíbrio químico, as taxas de reação de um sentido de reação e seu inverso devem ser iguais. Sendo assim, foi estabelecido que a constante de equilíbrio é obtida por: reto K espaço igual a espaço numerador parêntese recto esquerdo produtos parêntese recto direito sobre denominador parêntese recto esquerdo reagentes parêntese recto direito fim da fração O valor de K varia conforme a temperatura.

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Podemos usar velocidade e concentração variáveis ​​(eixo y) em função do tempo (eixo x) para expressar graficamente o equilíbrio químico. Quando as linhas do gráfico se tornam horizontais, o equilíbrio entre velocidade e atenção é observado graficamente.

EXEMPLO: Velocidade x tempo Observamos que v1 diminui à medida que os reagentes se tornam produtos. Quando o produto é formado, v2 aumentou. Ao atingir o equilíbrio químico, a velocidade das reações direta e inversa se tornam iguais.

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Quando um ponto de equilíbrio é atingido nas reações reversíveis tem-se: a velocidade das reações direta e inversa iguais. E a concentração constante das substâncias presentes na reação.
O equilíbrio químico é medido por duas grandezas: a constante de equilíbrio e o grau de equilíbrio, ele pode ser alterado quando ocorrem mudanças de concentração, temperatura, pressão e uso de catalisadores.

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Sempre que uma perturbação é introduzida em um sistema em equilíbrio químico, a posição do equilíbrio será deslocada na direção que minimiza ou anula a perturbação introduzida”. Esta é uma das formas para o enunciado do princípio de Le Chatelier. Diferentes tipos de perturbação podem afetar a posição de um equilíbrio químico pré estabelecido: variação da concentração de uma ou mais espécies químicas  reagentes e/ou produtos  participantes do equilíbrio, variação da pressão parcial de um gás presente no sistema, variação da pressão total aplicada ao sistema e a variação da temperatura.

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Uma vez estabelecido o equilíbrio de um processo químico, apenas fatores externos podem alterar a posição alcançada deste equilíbrio. Por posição de um equilíbrio químico devemos entender as concentrações relativas dos reagentes e produtos encontrados no sistema analisado. Duas classes de fatores externos podem afetar os equilíbrios químicos: a variação relativa das concentrações de uma ou mais substâncias participantes do processo, e fatores externos como temperatura e pressão, que não dependem das concentrações das substâncias. Para o primeiro caso, um tratamento termodinâmico simples permite o cálculo rigoroso do efeito da variação da temperatura e/ou pressão sobre o valor numérico de uma constante de equilíbrio. Tendências qualitativas podem, porém, ser avaliadas para as mudanças sofridas em um equilíbrio químico causadas por variações destes parâmetros externos.

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Sistemas heterogêneos: São em que pelo menos uma substância envolvida na reação

está em um estado físico diferente de outras substâncias, geralmente em estado sólido. Desta forma, a aparência do sistema não é uniforme, mas diferentes estágios podem ser visualizados. Nestes casos, ao escrever a expressão para a constante de equilíbrio, você não deve escrever substâncias sólidas porque sua concentração é constante.

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Sistemas homogêneos: Eles são todos participantes da reação, sejam eles reagentes ou produtos, todos no mesmo estado de agregação, e o resultado é o aspecto homogêneo de todo o sistema. Geralmente, o equilíbrio homogêneo é formado apenas por gases.

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Existe um momento em que as taxas de desenvolvimento ou velocidades das reações direta e inversa tornam-se iguais, esse é o estado de equilíbrio químico. Macroscopicamente parece que a reação acabou, porém, microscópicamente ela está ocorrendo nos dois sentidos.