Equilíbrio Químico: Deslocamento do equilíbrio

Quando um sistema é deslocado do seu equilíbrio, este se desloca no sentido de anular a ação que causou o deslocamento. (Princípio de Le Chatelier)

ação sobre o equilíbrio	reação do sistema
adição de reagente	favorece a formação do produto
adição de produto	favorece a formação de reagente (reação inversa)
retirada de reagente	favorece a formação de reagente (reação inversa)
retirada de produto	favorece a formação do produto
aumento da pressão (sistemas gasosos)	favorece a reação no sentido de redução do volume(lado com menor número de mols)
diminuição da pressão (sistemas gasosos)	favorece a reação no sentido do aumento do volume(lado com maior número de mols)
aumento da temperatura	favorece sentido endotérmico
redução da temperatura	favorece sentido exotérmico

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Exemplo1

(PUC - Campinas) Na equação química não balanceada

C₆H₁₂O_6(s)   +   NO₃^1-_(aq)   +   H₃O¹⁺     =    CO₂(g)   +   2H₂O_(l)   N_2(g)

representa a reação que ocorre em solos pouco aerados e envolve a redução de nitrato a nitrogênio, em meio ácido, na presença de carboidrato. O fenômeno conhecido por desnitrificação, prejudica a fixação de NO₃^1-_(aq) pelas plantas. É possível aumentar a concentração do NO₃^1-_(aq) no equilíbrio adicionando-se no solo, espécie química capaz de:

a) liberar íons OH^1-

b) liberar íons H₃O¹⁺_(aq)

c) absorver CO_2(g)

d) reagir com N_2(g)

e) consumir H₂O_(l)

A alternativa correta é a alternativa a, pois a adição de íons OH^1- consome os íons H₃O¹⁺. Como seriam consumidos íons presentes no lado dos reagentes, a reação inversa vai ser favorecida para repor os íons H₃O¹⁺ consumidos.

Exemplo 2

 (UFBA) Com relação às reações reversíveis, ao conceito de equilíbrio químico a aos fatores que o afetam, é correto afirmar:

a) Para o equilíbrio

PCl_3(g)   +   Cl_2(g)   =   PCl_5(g)

uma redução no volume do recipiente desloca o equilíbrio no sentido da reação direta (formação do PCl_5(g)).

b) Uma reação química cessa após o estabelecimento do equilíbrio, pois as concentrações molares de reagentes e produtos permanecem constantes.

c) Para o equilíbrio

H_2(g)   +   CO_2(g)   =   H₂O_(g)   +   CO_(g)            H = +41KJ

um aumento da temperatura provocará um aumento da concentração de H_2(g) e CO_2(g).

c) Uma reação atinge o equilíbrio quando a velocidade de formação dos produtos é maior que a velocidade da reação inversa.

d) Os reagentes se transformam totalmente em produtos quando uma reação atinge o equilíbrio.

e) Se a constante de equilíbrio para a reação:

CO_(g)   +   Cl_2(g)   =  COCl_2(g)     

a 100ºC é K_c = 4,6 x 10⁹ (mol/L), após o equilíbrio ser estabelecido, em um sistema fechado, as concentrações de Cl_2(g) e de CO_(g) serão muito pequenas.

alternativa a: verdadeira

Uma redução do volume implicaria no favorecimento do sentido da reação em que ocorre contração no volume, ou seja, redução no número de mols. Temos 2 mols no lado dos reagentes e somente 1 no lado dos produtos.

alternativa b: falsa

No equilíbrio, a reação não cessa. O que ocorre é que as velocidades dos processos direto e inverso ocorrem com mesma velocidade e por isso as concentrações de reagentes e produtos não se alteram.

alternativa c: falsa

O sentido direto da reação é endotérmico e o sentido inverso é exotérmico. Um aumento da temperatura favorece o sentido endotérmico, ou seja, o de formação H₂O_(g) e CO_(g).

alternativa d: falsa

Uma reação atinge o equilíbrio quando as velocidades dos processos direto e inverso forem iguais.

alternativa e: falsa

Os reagentes não se transformam totalmente em produtos no equilíbrio. Reagentes e produtos coexistem no equilíbrio e suas concentrações não se alteram.

alternativa f: verdadeira

Valor elevado para a constante de equilíbrio indica que a formação dos produtos será muito favorecida. Isso indica que as concentrações de Cl_2(g)  e CO_(g) serão realmente muito baixas, pois são reagentes.