Equilíbrio químico 1

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CAPÍTULO 10 – EQUILÍBRIO QUÍMICO
                                                                                                PROF.: Aleksey Peixoto
1­  Reação Reversível: é aquela que ocorre simultaneamente nos sentidos 
direto e inverso.
                               1
Ex.:   N2  +  3H2                2NH3 
                               2
Obs: 1 = sentido direto ou reação direta
         2 = sentido inverso ou reação inversa
2­ Equilíbrio Químico: é uma reação reversível na qual a velocidade da reação 
direta é igual a da inversa e as concentrações de todas as substâncias 
participantes permanecem constantes.
                              
                                                 
3­ Constante de equilíbrio em função da concentração (Kc):
Ex.: N2  +  3H2              2NH3
                         
         Kc =    [NH3]2
                 [N2] . [H2]3  
4­ Constante de equilíbrio em função das reações gasosas (Kp): nos equilíbrios 
em que os participantes são gases, a constante pode ser expressa em 
função das pressões parciais dos gases que compõem a reação.
            Aa(g)  +  Bb(g)           cC(g)  + dD(g)
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Kp =  (pC)c. (pD)d      onde: pA, pB, pC, pD = pressões parciais dos gases 
         (pA)ª.(pB)b      
Ex.:   H2  +  I2            2HI      Kp =    (pHI)2
                                                     (pH2).(pI2)
5­ Deslocamento do equilíbrio:
a)  Conceito:  é toda e qualquer modificação na velocidade da reação direta ou 
inversa, provocando alterações nas concentrações das substâncias, levando 
o sistema a novo equilíbrio.
b) Princípio de Le Chatelier: "Quando um fator externo age sobre um sistema 
em equilíbrio, ele se desloca procurando anular a ação do fator que foi 
aplicado, atingindo um novo equilíbrio".
c) Fatores que afetam o deslocamento de equilíbrio:
• Concentração dos participantes da reação (Le Chatelier):
       Concentração         deslocamento          lado oposto
      ↓ Concentração         deslocamento          mesmo lado 
Ex.:  2H2  +  O2             2H2O  +  58 kcal
Se aumentarmos as concentrações de H2  ou de O2, o equilíbrio deslocará no 
sentido de uma maior formação de H2O.
Se diminuirmos as concentrações de H2  ou de O2, o equilíbrio deslocará no 
sentido da decomposição  de H2O.
• Pressão:
      Pressão     deslocamento        para o lado da contração do volume
     ↓ Pressão     deslocamento        para o lado da expansão do volume
Ex.: N2  +     3H2              2NH3
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   1volume  3volumes    2volumes
        4 volumes
• Temperatura:
    ↓ Temperatura     deslocamento       no sentido exotérmico
     Temperatura     deslocamento       no sentido endotérmico
 Ex.:  Considere o sistema em equilíbrio 2H2  +  O2          2H2O  +  58 kcal. O que 
acontecerá se aumentarmos a temperatura?
• Catalisador:
Catalisadores não deslocam equilíbrio.
6­ Equilíbrio iônico:
Equilíbrio iônico é um caso particular de equilíbrio químico em que 
aparecem íons.
Exemplo:
        HCN (aq)                 H +(aq)   +   CN –(aq)
                         
Expansão
Contração
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Para equilíbrios iônicos, Kc é denominado Ki(constante de ionização ou 
constante de dissociação iônica). Valores altos de Ki indicam eletrólitos 
fortes, enquanto valores baixos de Ki indicam eletrólitos fortes.
Obs: 
• Em ionizações de várias etapas, existe uma constante de ionização 
para cada etapa. A dissociação de bases fortes e sais solúveis não é 
reversível, assim, não faz sentido falar em constante de ionização 
para essas substâncias.  
• Grau de ionização ( α): é a relação entre o número de mols que 
dissociam e o número inicial de mols.
             
• Lei da Diluição de Ostwald: quanto menor a concentração de um 
eletrólito, maior será o seu grau de ionização. Ostwald relacionou Ki e 
a da seguinte maneira:
          
• Efeito do Íon Comum: é a aplicação do princípio de Le Chatelier 
para equilíbrios iônicos.
Exemplo: Considere o equilíbrio abaixo:
                  HCN (aq)                 H +(aq)   +   CN –(aq)
      
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Adicionando NaCN verifica­se que o equilíbrio desloca­se no sentido da 
reação direta. Isso ocorre pois NaCN dissocia­se em Na+ e CN – , 
aumentando a concentração de CN –.
      Há íons que apesar de não serem comuns ao equilíbrio iônico, também 
podem deslocá­lo. Como exemplo, temos a adição de um ácido a 
dissociação de NH4OH, o H+ do ácido reage com o OH –  da base, 
diminuindo a concentração desse íon e, conseqüentemente, deslocando o 
equilíbrio.
• Ka para ácidos e Kb para as bases
Ex.:  HCN               H+  +  CN­
                                                Ka = [H+] . [CN­]
                                                            [HCN]
       
        Mg(OH)2             Mg2+  +   2OH­
                                                 Kb = [Mg2+] . [OH­]2 
                                                             [Mg(OH)2]
7­ Equilíbrio iônico na água:
a) Produto iônico da água (Kw):
                                                    Kw = [H+] . [OH­]
b) Concentrações de [H+] e [OH­]:
• Em meio neutro: [H+] = [OH­] = 10­7
• Em meio ácido: [H+] >10­7  e [OH­] < 10­7
• Em meio básico: [H+] <10­7  e [OH­] > 10­7
c) pH e pOH:
• pH = log 1     (potencial hidrogeniônico)
                  [H+]  
                   ou
          pH = ­ log [H+] 
                
• pOH = log 1     (potencial hidroxiliônico)
                    [OH­]   
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ou
          pOH = ­ log [OH­] 
OBS: pH + pOH = 14
8­ Produto de solubilidade (Kps):
AgCl(s)            Ag+  + Cl­             Kps = [Ag+] . [Cl­]
Para o sistema geral:  XxYy          xX+  +  yY­  
                                     
 [X+]x . [Y­]y < Kps  ⇒ solução insaturada          mais sal pode ser dissolvido
 [X+]x . [Y­]y = Kps  ⇒ solução saturada          qualquer acréscimo ocasionará 
precipitação
OBS: Quanto maior o Kps, mais solúvel será o sal.
Questões
1. U. Católica de Salvador­BA A produção de carbeto de silício, importante 
material refratário, envolve o equilíbrio representado por:
SiO2(l) + 3C(s)   → SiC(s) + 2 CO (g)
A expressão da constante desse equilíbrio é dada por
a) [SiC] / [SiO2]
b) [CO]2 /[C]
c) [CO]2 / [SiO2]
d) [CO]
e) [CO]2
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2.U. Alfenas­MG Na tabela abaixo estão mostrados os dados referentes à 
reação química.
Os valores de X, Y e Z são, respectivamente:
a) 0,40; 0,40 e 0,60
b) 0,80; 0,50 e 0,60
c) 0,80; 0,40 e 0,50
d) 0,40; 0,25 e 0,30
e) 0,60; 0,30 e 0,60
3. PUC­RS Dada a expressão da constante de equilíbrio em termos de 
concentração de produtos
e reagentes
 
4. UEMS No equilíbrio 2CO(g) + O2(g)   ↔ 2CO2(g), temos as seguintes 
concentrações molares: 4 mol . L–1 de CO(g) e 4 mol . L–1 de O2(g). Sabendo­
se que nestas condições Kc vale 10–2, a concentração molar de CO2(g) é:
a) 0,8 mol . L–1                        d) 8,0 mol .L–1
b) 0,16 mol .L–1                 e) 0,64 mol .L–1
c) 0,4 mol .L–1
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5. U.Católica­DF Os óculos fotocromáticos possuem lentes que contêm 
cristais de cloreto de prata (AgCl) incorporados diretamente ao vidro. 
Quando a radiação ultravioleta do sol atinge os cristais de AgCl, as lentes 
escurecem e, em ambientes
escuros, elas clareiam, de acordo com a 
reação seguinte:
De acordo com o texto e seus conhecimentos, assinale a alternativa 
incorreta.
a) O aumento de incidência de luz desloca o equilíbrio para a direita, 
fazendo a lente escurecer.
b) Os átomos de prata se recombinam com átomos de cloro para formar 
AgCl, absorvendo energia.
c) Os óculos fotocromáticos representam um exemplo do Princípio de Le 
Chatelier.
d) Em ambientes escuros, há maior produção de cloreto de prata, clareando 
as lentes dosvóculos.
e) O aumento da concentração de Ag desloca o equilíbrio, favorecendo a 
produção de cloreto de prata.
6. UFSE A produção da cianamida cálcica, hoje utilizada como matéria­
prima para a fabricação de certas resinas, envolve o equilíbrio químico 
representado por:
          
Esse equilíbrio será alterado no sentido de aumentar o rendimento em 
massa do produto se for:
a) elevada a temperatura.
b) elevada a pressão.
c) utilizado um catalisador.
d) diminuída a pressão.
e) diminuída a quantidade de CaC2.
7. UFR­RJ Para o sistema em equilíbrio, representado abaixo, sabe­se que 
o sentido direto (1) é o exotérmico e o sentido inverso (2) é o endotérmico.
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A diminuição da pressão e a diminuição da temperatura do sistema 
causariam, respectivamente, o deslocamento do equilíbrio para a:
a) direita, nos dois casos.
b) esquerda, no primeiro caso e para a direita, no segundo caso.
c) esquerda, nos dois casos.
d) direita, no primeiro caso e para a esquerda, no segundo caso.
e) esquerda, no primeiro caso, não sofrendo alteração no segundo caso.
8. UFRS Para o seguinte equilíbrio hipotético:
                   
São feitas as seguintes afirmações.
I. A constante de equilíbrio aumenta com o aumento da temperatura.
II. Um aumento de pressão por redução de volume aumenta a produção de 
XY.
III. A adição de uma maior quantidade de X ao sistema aumenta a produção 
de XY.
IV. A formação de XY e favorecida por uma diminuição de temperatura.
Quais estão corretas?
a) Apenas III.
b) Apenas IV.
c) Apenas I e III.
d) Apenas II e III.
e) Apenas II e IV.
9. U. Passo Fundo­RS Uma das principais fontes de fertilizantes é a 
amônia (NH3), obtida pelo processo Haber, através da reação:
                
Considerando que a reação esteja em equilíbrio, para se aumentar a 
concentração de NH3(g) deve­se:
a) aumentar a temperatura do sistema.
b) aumentar a pressão do sistema.
c) reduzir a pressão do sistema.
d) retirar N2(g).
e) manter a pressão do sistema constante.
10. UESC­BA
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Em relação ao sistema em equilíbrio representado pela equação, pode­se 
afirmar:
a) O aumento da temperatura do sistema diminui o valor numérico da 
constante de equilíbrio.
b) A variação das concentrações do N2O4(g) e do NO2(g) implica manutenção 
do valor numérico da constante de equilíbrio.
c) Diminuindo­se a pressão total sobre o sistema, o equilíbrio é deslocado 
para a esquerda.
d) A adição de um catalisador ao sistema desloca o equilíbrio para a direita.
e) A constante de equilíbrio, Kc, é representada pela expressão 2[NO2]
                                                                                                       [N2O4]
11. UFF­RJ O gás sulfídrico, H2S, é extremamente venenoso, incolor e seu 
odor lembra ovos estragados. Respirar este gás pode ser fatal e, em baixas 
concentrações, causa dores de cabeça e tonteira. É especialmente 
perigoso, pois, como inibe o sentido do olfato, o aumento de sua 
concentração deixa de ser percebido.
Se uma solução de H2S, à temperatura ambiente e pressão de 1,0 atm, tem 
concentração aproximada de 0,1 M, então a [S­2] em mols / L da solução é, 
aproximadamente:
Dados: Ka1 = 1,0 x 10­7 e Ka2 = 3,0 x 10­13
a) 3,0 x 10­20              d) 1,0 x 10­8
b) 3,0 x 10­13              e) 1,0 x 10­4
c) 3,0 x 10­6
12. (Fuvest­1998) À temperatura ambiente, o pH de um certo refrigerante, 
saturado com gás carbônico, quando em garrafa fechada, vale 4. Ao abrir­
se a garrafa, ocorre escape de gás carbônico. Qual deve ser o valor do pH 
do refrigerante depois de a garrafa aberta?
a) pH = 4
b) 0 < pH < 4
c) 4 < pH < 7
d) pH = 7
e) 7 < pH < 14
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13. (Vunesp­1999) A 25° C, o pOH de uma solução de ácido clorídrico, de 
concentração 0,10 mol/L, admitindo se dissociação total do ácido, é:
Dados (a 25 ° C):
[H+] . [OH] = 1,0 . 10 ­14
pOH = ­ log [OH­]
a) 10­13                          d) 7
b) 10­1                            e) 13
c) 1
14. (Fuvest­1999) A criação de camarão em cativeiro exige, entre outros 
cuidados, que a água a ser utilizada apresente pH próximo de 6.
Para tornar a água, com pH igual a 8,0, adequada à criação de camarão, 
um criador poderia:
a) adicionar água de cal.
b) adicionar carbonato de sódio sólido.
c) adicionar solução aquosa de amônia.
d) borbulhar, por certo tempo, gás carbônico.
e) borbulhar, por certo tempo, oxigênio.
15. (Mack­2002) A concentração de íons hidrogênio num suco de laranja 
que possui pH = 4,0 é:
a) 4x10 ­14 mol/litro.
b) 1x104 mol/litro.
c) 1x10 ­4. mol/litro.
d) 1x1010. mol/litro.
e) 4x10 ­10. mol/litro.
16. (Mack­2001) Assinale, das misturas citadas, aquela que apresenta 
maior caráter básico.
a) Leite de magnésia, pH = 10
b) Suco de laranja, pH = 3,0
c) Água do mar, pH = 8,0
d) Leite de vaca, pH = 6,3
e) Cafezinho, pH = 5,0
17. (UFMG­1999) Considere duas soluções aquosas diluídas, I e II, ambas 
de pH = 5,0. A solução I é um tampão e a solução II não.
Um béquer contém 100 mL da solução I e um segundo béquer contém 100 
mL da solução II.
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A cada uma dessas soluções, adicionam­se 10 mL de NaOH aquoso 
concentrado.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente as variações de pH das 
soluções I e II, após a adição de NaOH (aq).
A) O pH de ambas irá aumentar e o pH de I será menor do que o de II.
B) O pH de ambas irá diminuir e o pH de I será maior do que o de II.
C) O pH de ambas irá aumentar e o pH de I será igual ao de II.
D) O pH de ambas irá diminuir e o pH de I será igual ao de II.
18. (Mack­2003) A tabela de pH abaixo mostra o comportamento de um 
indicador ácido­base.
O valor do pH para uma amostra de vinagre e a cor do indicador em 
presença de leite de magnésia devem ser:
A) maior que 7 e rosa.
B) menor que 7 e verde.
C) maior que 7 e verde.
D) igual a 7 e azul.
E) menor que 7 e azul.
19. (Fuvest­2002) O vírus da febre aftosa não sobrevive em pH < 6 ou 
pH>9, condições essas que provocam a reação de hidrólise das ligações 
peptídicas de sua camada protéica.
Para evitar a proliferação dessa febre, pessoas que deixam zonas 
infectadas mergulham, por instantes, as solas de seus sapatos em uma 
solução aquosa de desinfetante, que pode ser o carbonato de sódio. Neste 
caso, considere que a velocidade da reação de hidrólise aumenta com o 
aumento da concentração de íons hidroxila (OH­). Em uma zona afetada, foi 
utilizada uma solução aquosa de carbonato de sódio, mantida à temperatura 
ambiente, mas que se mostrou pouco eficiente. Para tornar este 
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procedimento mais eficaz, bastaria:
a) utilizar a mesma solução, porém a uma temperatura mais baixa.
b) preparar uma nova solução utilizando água dura (rica em íons Ca2+).
c) preparar uma nova solução mais concentrada.
d) adicionar água destilada à mesma solução.
e) utilizar a mesma solução, porém com menor tempo de contacto.
20. (PUCRS­2001) Responder à questão com base no quadro abaixo, que 
apresenta compostos, nomes comuns e valores de pH, que podem ou não 
estar corretamente associados.
A alternativa que contém
as associações corretas é
A) I – II – III
B) II – III – IV
C) III – IV
D) III – IV – V
E) IV – V
21. (UFF­1998) O valor da constante do produto de solubilidade (kps) do 
AgBr(s) a 25oC é 4,9 x 10–13.
A solubilidade molar deste composto na presença da solução de KBr 0,20 M 
é:
(A) 2,45 x 10–12 M
(B) 4,90 x 10–13 M
(C) 7,00 x 10–7 M
(D) 9,80 x 10–14 M
(E) 4,90 x 10–7 M
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GABARITO:
1­ C
2­ B
3­ A
4­ A
5­ B
6­ B
7­ B
8­ B
9­ B
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