O Princípio de Le Chatelier estuda o deslocamento de equilíbrio em reações químicas. Segundo ele, quando uma força externa age sobre um sistema, ele tende a se deslocar para amenizar os efeitos dessa ação. Show Princípio de Le Chatelier: quando se aplica uma força em um sistema em equilíbrio, ele tende a se reajustar no sentido de diminuir os efeitos dessa força. Dentre os fatores que podem alterar as condições de equilíbrio de um sistema, temos a Concentração. Vejamos como demonstrar na prática sua influência em reações químicas. Material K2CrO4 – cromato de potássio (sólido de cor amarela)
 Cromato de potássio Dicromato de potássio Procedimento Prepare uma solução aquosa de dicromato de potássio em um recipiente e de cromato de potássio em outro recipiente. Verifique as cores obtidas:
K2CrO4 K2Cr2O7 Agora misture as duas soluções em um mesmo recipiente, neste meio teremos o seguinte equilíbrio: 2 CrO2-4 (aq) + 2 H+ (aq) ↔ CrO2-7 (aq) + H2O (l) O equilíbrio pode se deslocar para direita ou esquerda e favorecer a formação de um dos produtos. Quando a concentração de íons provenientes do dicromato (Cr2O2-7) prevalece, o equilíbrio se desloca para direita e a solução adquire cor laranja. Mas se a concentração de íons provenientes do cromato (CrO2-4) prevalecer, teremos a cor amarela, o equilíbrio se desloca para a esquerda. [CrO2-4] > [Cr2O2-7] - cor amarela prevalece [CrO2-4] < [Cr2O2-7] - cor laranja prevalece O deslocamento do equilíbrio é detectado pela mudança de cor. Conclusão: desta forma a reação obedece ao Princípio de Le Chatelier, que estabelece a concentração como sendo um dos fatores que influenciam sobre o equilíbrio de um sistema. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) O deslocamento de equilíbrio químico ocorre quando um determinado processo químico é submetido a algum tipo de perturbação. No ano de 1888, o químico francês Henri Louis Le Chatelier formulou o princípio que explicava o deslocamento de um equilíbrio químico quando um determinado processo químico era submetido a algum tipo de perturbação Um equilíbrio químico existe quando a velocidade em que os reagentes tornam-se produtos é a mesma em que os produtos tornam-se reagentes. Em seus estudos, Le Chatelier observou que apenas as variáveis pressão, concentração e temperatura eram capazes de deslocar um equilíbrio. Segundo seus estudos, um equilíbrio químico era deslocado quando um dos três fatores citados eram alterados. Quando isso acontece, o processo químico sempre busca uma nova forma de voltar à situação de equilíbrio. Baseado nisso, ele propôs o denominado princípio de Le Chatelier: ''Quando um sistema em equilíbrio for perturbado, este será deslocado no sentido da reação (direta ou inversa) que tende a anular a pertubação e favorecer o estabelecimento de um novo equilíbrio.” Agora vamos entender melhor como ocorre o deslocamento de um equilíbrio químico em cada uma das formas de perturbação estudadas por Le Chatelier: → Influência da concentração no deslocamento de um equilíbrio químico A concentração, quando modificada em um equilíbrio químico, sempre está relacionada com a quantidade em mol de um determinado participante do processo. Como envolve quantidade, podemos, então: a) Aumentar a quantidade de um participante (substância) Sempre que a quantidade de uma das substâncias presentes no equilíbrio for aumentada, o equilíbrio será deslocado no sentido que consuma esse participante. b) Diminuir a quantidade de um participante Sempre que a quantidade de uma das substâncias presentes no equilíbrio for diminuída, o equilíbrio será deslocado no sentido que forme (reponha) esse participante. Por exemplo, dado o equilíbrio:
Quando a concentração do NH3 for aumentada, o equilíbrio será deslocado no sentido de consumir o participante que foi aumentado. Assim, nesse caso, o equilíbrio será deslocado para a direita.
Quando a concentração do H2 for aumentada, o equilíbrio será deslocado no sentido de consumir o participante que foi aumentado. Assim, nesse caso, o equilíbrio será deslocado para a esquerda.
Quando a concentração do N2 for diminuída, o equilíbrio será deslocado no sentido de repor o participante que foi reduzido. Assim, nesse caso, o equilíbrio será deslocado para direita. → Influência da temperatura no deslocamento de um equilíbrio químico A capacidade da modificação da temperatura de promover o deslocamento de um equilíbrio químico é facilmente percebida quando conhecemos a variação da entalpia (ΔH) da reação. O conhecimento do ΔH indica a natureza das reações direta e inversa de um processo químico. a) Quando o ΔH é positivo (maior que 0) A reação direta é endotérmica e a reação inversa é exotérmica: b) Quando o ΔH é negativo (menor que 0) A reação direta é exotérmica e a reação inversa é endotérmica: Por exemplo, dado o equilíbrio:
Como o ΔH é positivo, a reação direta é endotérmica e a reação inversa é exotérmica. Com isso, podemos avaliar o efeito da modificação da temperatura nesse equilíbrio químico: Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
De acordo com o princípio de Le Chatelier, um equilíbrio químico perturbado sempre trabalha no sentido de reduzir a pertubação e voltar à situação de equilíbrio. Quando a temperatura é aumentada, o equilíbrio tende a se deslocar para o sentido endotérmico e vice-versa. Dessa forma, se a temperatura for aumentada na reação de decomposição da amônia, o equilíbrio será deslocado no sentido endotérmico, que, no caso, é à direita.
Se a temperatura for diminuída na reação de decomposição da amônia, o equilíbrio será deslocado no sentido exotérmico, isto é, à esquerda. → Influência da pressão no deslocamento de um equilíbrio químico A modificação da pressão pode deslocar um equilíbrio químico apenas se ele apresentar um ou mais participantes gasosos. Além disso, não podemos esquecer que pressão (força exercida sobre uma área) e volume (espaço) estão sempre relacionados da seguinte forma: a) Maior volume = Menor pressão Quanto maior o espaço (área), menor será o número de vezes em que as moléculas de um gás terão a oportunidade de chocar-se entre si e com as paredes do recipiente. b) Menor volume = Maior pressão Quanto menor o espaço (área), maior será o número de vezes em que as moléculas de um gás terão a oportunidade de chocar-se entre si e com as paredes do recipiente. No caso de um equilíbrio químico, avaliamos a influência da mudança da pressão utilizando os coeficiente estequiométricos como unidades de volume. Por exemplo, dado o equilíbrio: Equação de decomposição da amônia No reagente da equação, temos o coeficiente 2 para o NH3; nos produtos, temos os coeficientes 1 para o N2 e o 3 para o H2. Assim, consideramos que o volume do reagente é 2V e o volume dos produtos é 4V. Com isso, podemos avaliar o efeito da pressão sobre esse equilíbrio:
De acordo com o princípio de Le Chatelier, um equilíbrio químico perturbado sempre trabalha no sentido de reduzir a pertubação e voltar à situação de equilíbrio. Como pressão e volume são inversamente proporcionais, aumentando um, o equilíbrio sempre será deslocado para o lado do menor e vice-versa. Dessa forma, se a pressão for aumentada na reação de decomposição da amônia, por exemplo, o equilíbrio será deslocado no sentido de menor volume, isto é, à esquerda.
Se a pressão for diminuída na reação de decomposição da amônia, por exemplo, o equilíbrio será deslocado no sentido de maior volume, isto é, à direita. → Influência de um catalisador no deslocamento de um equilíbrio químico Uma situação de equilíbrio químico é aquela em que a velocidade da reação direta (Vd) é igual à velocidade da reação inversa (Vi). O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade por meio da diminuição da energia de ativação de uma reação química. Por exemplo:
A prata (Ag) é o catalizador da reação acima. Ela realiza a diminuição da energia de ativação tanto da reação direta quanto da reação inversa; logo, teremos o aumento da velocidade das reações direta e inversa ao mesmo tempo. Por isso, um catalisador não é capaz de promover o deslocamento de um equilíbrio químico. Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto: O que diz o Princípio de Le Chatelier no equilíbrio químico?Uma das coisas que ele descobriu foi o que passou a ser chamado de Princípio de Le Chatelier, que pode ser enunciado da seguinte maneira: “Quando se provoca uma perturbação em um sistema em equilíbrio, este se desloca no sentido que tende a anular essa perturbação, procurando se ajustar a um novo equilíbrio.”
Como funciona o deslocamento de equilíbrio citando o Princípio de Le Chatelier?De acordo com o princípio de Le Chatelier, se a pressão de um sistema for aumentada, ocorrerá o deslocamento do equilíbrio no sentido de maior volume, enquanto que se a pressão for diminuída ocorrerá o deslocamento do equilíbrio. Aumentando a pressão = equilíbrio desloca para a direita (por ser o lado de menor volume).
Como isso se relaciona com o deslocamento de equilíbrio químico e o Princípio de Le Chatelier?Como enuncia o princípio de Le Chatelier, quando um sistema em equilíbrio é exposto a uma perturbação, haverá uma oposição a essa mudança de forma que o equilíbrio seja restabelecido.
Quando o deslocamento do equilíbrio ocorre?O deslocamento de equilíbrio químico ocorre quando um determinado processo químico é submetido a algum tipo de perturbação. Um equilíbrio químico existe quando a velocidade em que os reagentes tornam-se produtos é a mesma em que os produtos tornam-se reagentes.
|
Qual o princípio de Le Chatelier sobre o deslocamento do equilíbrio químico?
Postagens relacionadas
direito autoral © 2024 berikutyang Inc.
