Sabemos que um sistema que se encontra em equilíbrio – após ter alcançado a igualdade para as velocidades do sentido direto e inverso – tende a permanecer nessa situação. No entanto, quando algum agente externo exerce sua interferência sobre o tal sistema, gerando uma perturbação que o tire da situação de equilíbrio – isto é, faz com que um sentido da reação adquira velocidade maior que a de outro sentido –, o próprio sistema se encarrega de minimizá-la, a fim de
voltar ao equilíbrio. Como ele faz isso? Deslocando a reação para um dos sentidos. Importante! ConcentraçãoInfluências básicas: v1 = k1 [CO2] v2 = k2 [HCO3-] [H+] Obs: Sólidos e líquidos puros não entram na lei de velocidade, por isso a água não entrou em v1. Este é o sistema encontrado dentro de uma garrafa de água gaseificada. Por ser uma situação de equilíbrio, v1 é igual a v2 (v1 = v2). Quando bebemos a água, esse sistema cai pro nosso estômago, que é ácido, o que significa dizer que lá a concentração de H+ é alta. Neste caso, para qual lado o equilíbrio se deslocou? Para o lado esquerdo, sentido 2 (inverso). Isso é simples de perceber, pois se v2 agora é o sentido de maior velocidade, a reação está andando mais para a esquerda do que para a direita. Este deslocamento faz com que as concentrações dos reagentes aumentem até alcançar um novo estágio de equilíbrio. Ou seja, forma-se mais água e CO2, provocando-nos o arroto. PressãoEm primeiro lugar, precisamos ter em mente que o fator pressão só influi sobre equilíbrios gasosos, e nos lembrar que a relação entre pressão e volume é íntima e inversa (são inversamente proporcionais). Ou seja, quando aumentamos a pressão sobre um sistema gasoso, seu volume diminui. Já se diminuímos a pressão sobre ele, seu volume aumenta. No sistema gasoso abaixo, por exemplo, ao pressionarmos o êmbolo (vermelho), o espaço onde o gás está inserido diminui, ou seja, seu volume se reduz. O que fizemos foi uma compressão do gás. Ao puxarmos o êmbolo para cima, em contrapartida, o espaço onde o gás está inserido fica maior, ou seja, seu volume aumenta. O que fizemos foi uma descompressão/expansão do gás. Dito isso, já podemos prosseguir para as influências básicas: a. Ao aumentarmos a pressão de um sistema em equilíbrio, o equilíbrio se desloca para o lado de menor volume. Isto é simples de entender, acompanhe: 3H2(g)+N2(g) ⇌ 2NH3(g) No sistema gasoso em equilíbrio acima, a reação direta produz 2 mols de gás; já a reação inversa produz 4 mols de gás, no total (3 mols de H2 + 1 mol de N2). Em determinado volume, este sistema mantém cada um desses gases em concentração adequada ao espaço que ocupam (e isso constantemente, por estar em situação de equilíbrio).
TemperaturaInfluências básicas: Ao aumentarmos a temperatura de um sistema, o equilíbrio se desloca no sentido da reação endotérmica, ou seja, a que absorve calor mais do que libera, para formar produtos. Importante! Toda reação química absorve energia (calor) para quebrar as ligações interatômicas dos reagentes e libera calor para formar as ligações interatômicas dos produtos, como vimos no estudo da entalpia de ligações. O calor absorvido ou liberado, portanto, o ΔH, se trata apenas de um saldo de calor. Isso nos diz que o aumento de temperatura acelera qualquer reação química, mas acelera mais a que precisar absorver mais calor para acontecer (a endotérmica). EXEMPLO: Neste caso, a reação direta é exotérmica, porque libera calor como saldo; a reação inversa é endotérmica, porque absorve calor como saldo. Para aumentarmos a temperatura do sistema, fornecemos calor a ele. E, mais uma vez, é tranquilo de enxergar que o fornecimento de calor favorece mais o sentido da reação que absorve mais calor (o endotérmico). Já a retirada de calor, isto é, a diminuição da temperatura do sistema, atrapalha menos o sentido da reação que precisa de menos calor para acontecer. E os catalisadores? Como deslocam o equilíbrio de uma reação reversível? Simples: não deslocam. O efeito dos catalisadores é acelerar uma reação através do abaixamento da energia de ativação dessa reação, lembra? Esse abaixamento é igual para ambos sentidos de qualquer reação reversível. Portanto, o único efeito do catalisador em um equilíbrio é reduzir o tempo necessário para que o mesmo seja alcançado. Como ocorre o processo de deslocamento do equilíbrio químico em uma reação química?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.
O que diz o princípio de Le Chatelier e quais são suas aplicações?Um exemplo resolvido usando o princípio de Le Chatelier para prever como as concentrações serão deslocadas para diferentes perturbações. O exemplo inclui alterar o volume do recipiente da reação, a quantidade de produto sólido, adicionar um gás inerte e adicionar um catalisador.
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