EQUILÍBRIO QUÍMICO – PRINCÍPIO DE LE CHATELIER
O princípio de Le Chatelier estabele que quando um sistema em equilíbrio sofre uma perturbação, tende a se ajustar espontaneamente de maneira a anular esta perturbação, reestabelecendo a situação de equilíbrio.
Dentre os principais que perturbam a situação de equilíbrio estão: concentração, pressão, temperatura.
PRINCIPAIS FATORES QUE AFETAM O EQUILÍBRIO QUÍMICO
CONCENTRAÇÃO
O aumento da concentração de uma substância desloca a reação no sentido de consumo desta substância. Por outro lado, a diminuição da concentração de uma substância desloca a reação no sentido de sua formação/reposição.
Exemplos:
• A adição de CO2(g) ao sistema faz com que aumente sua concentração. Logo, a reação irá se deslocar no sentido de anular essa perturbação, tendendo a consumir o CO2(g)adicionado, reestabelecendo o equilíbrio. Assim, a reação se desloca no sentido direto, o dos produtos.
• A adição de CO(g) ao sistema faz com que sua concentração aumente. Logo, a reação irá se deslocar no sentido de consumo de CO(g). Assim, a reação se desloca no sentido inverso, o dos reagentes.
• A remoção de CO(g) faz com que sua concentração diminua. Logo, a reação irá se deslocar no sentido de formação do CO(g). Assim, a reação se desloca no sentido direto, o dos produtos.
• O mesmo irá ocorrer caso ocorra a redução do CO2(g) do sistema. Logo, a reação irá ser favorecida na direção dos reagentes, de maneira a repor a quantidade perdida, reestabelecendo o equilíbrio.
OBSERVAÇÃO
A adição ou remoção de substâncias sólidas não irá afetar o equilíbrio, uma vez que estas não apresentam concentração.
PRESSÃO
O aumento da pressão de um sistema fará com que o volume diminua. Por outro lado, a redução da pressão fará com que o volume aumente. Logo, em casos de aumento de pressão, a reação será deslocada no sentido de menor volume; no caso de redução, no sentido de maior volume. O aumento ou redução da pressão só afeta sistemas gasosos.
• Aumento da pressão → desloca-se para o lado de menor volume.
• Diminuição da pressão → desloca-se para o lado de maior volume.
O volume de cada participante da reação será determinado pelos coeficientes estequiométricos:
Exemplo:
No sentido inverso só é calculado como 1 v pois o carbono está no estado sólido.
• O aumento da pressão fará com que a reação se desloque para o sentido inverso, ou seja, para o sentido de menor volume que é o de formação dos reagentes.
• A diminuição da pressão fará com que a reação se desloque para o sentido direto, o de maior volume que é o de formação dos produtos.
TEMPERATURA
O aumento da temperatura irá favorecer o sentido endotérmico (∆H > 0) da reação, enquanto a diminuição irá favorecer o sentido exotérmico (∆H < 0) da reação.
Exemplo:
• O aumento da temperatura desloca a reação no sentido endotérmico, ou seja, no sentido inverso que é o de formação dos reagentes N2(g) e H2(g).
• A diminuição da temperatura desloca a reação no sentido exotérmico, ou seja, no sentido direto que é o de formação do produto NH3(g).
OBSERVAÇÃO
O galinho do tempo é um objeto muito popular entre os idosos brasileiros de família portuguesa, mas ainda mais popular no país que lhe deu origem, Portugal; até os dias de hoje é muito vendido aos turistas que passam pelas terras portuguesas como um objeto de lembrança da viagem. Isso porque o objeto apresenta uma característica muito especial e peculiar: “avisa” quando vai ocorrer precipitação de chuva por meio da mudança de coloração. Isso ocorre por meio de um equilíbrio químico:
Em dias em que a chuva está se aproximando a umidade do ar é elevada. Isso faz com que se aumente a quantidade de água, deslocando a reação no sentido de formação do [Co(H2O)6]2+, responsável pela coloração rosa. Ou seja, quando o galinho do tempo apresenta a cor rosa, é indicativo de que a chuva se aproxima.
Por outro lado, em dias de calor, quando umidade do ar é mais baixa e a quantidade de água diminui, a reação é deslocada no sentido de produção do [CoCl4]2-, responsável pela coloração azul. Assim, em dias ensolarados o galinho irá se apresentar na cor rosa.
A substância química presente no galinho do tempo responsável por “entregar” a previsão do tempo é o cloreto de cobalto II, CoCl2, que apresenta a propriedade de mudar de cor quando em contato com a água. Na sua forma hidratada o cloreto de cobalto II fica rosa, e quando o ambiente está mais seco, o cloreto de cobalto II se apresenta na coloração azul.
