Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Os químicos utilizam as seguintes representações para mostrar que uma reação é reversível,
isto é, pode ocorrer em ambos os sentidos, tendendo a atingir a situação de equilíbrio:
N 2 O 4 (g) B 2 NO 2 (g) ou N 2 O 4 (g) F 2 NO 2 (g)
Equilíbrio químico
implica
Equilíbrio químico
implica
Concentração
dos reagentes
constante
Concentração
dos produtos
constante
Reação
direta
Reação
inversa
mas
Não necessariamente iguais
com
Velocidades iguais
2 Como v 1 e v 2 variam com o tempo
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Suponhamos que tanto a reação direta quanto a inversa sejam elementares, isto é, ocorram em
uma só etapa. Desse modo podemos escrever a equação de velocidade para cada uma delas:
Reação direta: N 2 O 4 # 2 NO 2 v 1 5 k 1 ? [N 2 O 4 ]
Reação inversa: N 2 O 4 ! 2 NO 2 v 2 5 k 2 ? [NO 2 ] 2
No início da experiência, [N 2 O 4 ] 5 1 mol/L. À medida que o tempo passa, o N 2 O 4 é consumido
e, portanto, sua concentração vai diminuindo, acarretando diminuição de v 1 . Quando o equilíbrio
químico é atingido, a [N 2 O 4 ] passa a ficar constante e, consequentemente, v 1 também passa a
ser constante (gráfico A ).
A velocidade da reação inversa (v 2 ) é nula no início da experiência, pois inicialmente não existe
produto ([NO 2 ] 5 0). Com o passar do tempo, o NO 2 vai sendo formado e a [NO 2 ] vai aumentando,
o que faz v 2 também aumentar até o momento em que o equilíbrio é alcançado e v 2 passa a permanecer
constante, pois [NO 2 ] não varia mais (gráfico B ).
Podemos construir um único gráfico no qual mostramos a variação de v 1 e v 2 até atingir o
equilíbrio, quando v 1 e v 2 se igualam (gráfico C ).
A B C
v 1
v 2
v
t eq t eq
t eq (instante em que o equilíbrio
v 1 k 1 [N 2 O 4 ]
v 2 k 2 [NO 2 ] 2 v 1 k 1 [N 2 O 4 ]
v 1 v 2 Equilíbrio
químico
v 2 k 2 [NO 2 ] 2
Tempo Tempo Tempo
químico é atingido)
Pensando em um gráfico de entalpia versus caminho da reação, temos:
Entalpia
Reação direta
Reação inversa
N 2 O 4 2 NO 2
N 2 O 4 2 NO 2
H 57,2 kJ
N 2 O 4
NO 2
Caminho da reação
Capítulo 26 • Equilíbrio químico e constante de equilíbrio
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