O equilíbrio químico é um fenômeno que acontece nas reações químicas reversíveis entre reagentes e produtos.
Quando uma reação é direta, está transformando reagentes em produtos. Já quando ela ocorre de maneira inversa, os produtos estão transformando-se em reagentes.
Para ocorrer um equilíbrio químico é necessário que:
a temperatura seja constante
o sistema não tenha trocas com o ambiente
Quando um ponto de equilíbrio é atingido nas reações reversíveis tem-se:
a velocidade das reações direta e inversa iguais.
a concentração constante das substâncias presentes na reação.
O equilíbrio químico é medido por duas grandezas: a constante de equilíbrio e o grau de equilíbrio.
Ele pode ser alterado quando ocorre mudanças de: concentração, temperatura, pressão e uso de catalisadores.
Reações Químicas Reversíveis
Exemplo de equação química:
H2 + 1/2 O2 ------> H2O
No primeiro membro (antes da seta) aparecem os reagentes, ou seja, as substâncias que entram na reação.
No segundo membro (depois da seta) estão os produtos, isto é, as substâncias que foram formadas pela reação.
Em uma reação reversível ela pode ocorrer nos dois sentidos.
Assim, nas reações diretas os reagentes formam produtos (reagentes → produtos). Já nas reações inversas, os produtos formam reagentes (produtos → reagentes). ( https://www.todamateria.com.br/)
A curva de solubilidade é um gráfico que mostra como a solubilidade de uma substância (geralmente um sólido) em um solvente (como água) varia com a temperatura. Em outras palavras, ela indica a quantidade máxima de soluto que pode se dissolver em uma quantidade fixa de solvente a diferentes temperaturas.
Componentes da Curva
Eixo X (Horizontal): Representa a temperatura, geralmente em graus Celsius (°C).
Eixo Y (Vertical): Representa a solubilidade do soluto, normalmente em gramas de soluto por 100 mL de solvente.
Como Ler a Curva
Ponto no gráfico: Cada ponto na curva indica a solubilidade do soluto a uma temperatura específica. Por exemplo, se a curva mostra que a 25 °C, a solubilidade de um sal é de 30 g/100 mL, isso significa que, a essa temperatura, 30 gramas do sal podem se dissolver em 100 mL de água.
Abaixo da curva: Se você tiver menos soluto dissolvido do que o indicado pela curva, a solução é in saturada (ou seja, ainda pode dissolver mais soluto).
Sobre a curva: Se houver mais soluto do que a curva indica, a solução é supersaturada, e o excesso não se dissolve.
ALÔ PESSOAL!! Semana que vem Enem!!! E vamos para mais um assunto importante: Pilhas. Sempre surgem dúvidas na hora de resolver os exercícios, não? Vamos lá:
Observe as reações a seguir:
1 - Considere as semirreações com seus potenciais padrão de redução: Cr3(aq)+3e− → Cr (s) Eo = -0,74V Cd2+(aq)+2e− → Cd (s) Eo= -0,40V
a) Mostre a reação global da pilha formada e calcule sua força eletromotriz. b) Diga quem é o cátodo e o ânodo na pilha formada. c) Em qual sentido os elétrons se deslocarão? d) Em quais eletrodos ocorrerá corrosão e aumento de massa? e) Faça a representação da pilha.
RESOLUÇÃO:
Para representar a pilha você precisa saber qual eletrodo vai perder elétrons e qual eletrodo vai receber elétrons.
Porque a pilha funciona assim! Um eletrodo ( conjunto da barra metálica e a solução correspondente) vai doar os elétrons e o outro vai receber.
E como você vai saber qual eletrodo doa e qual eletrodo recebe?
Pelos potenciais de oxidação ou redução. Eles precisam ser dados ou estão em uma tabela. Acima, nas reações, você vê que ambas recebem elétrons: então são reações de redução. Para fazer uma pilha, um tem que oxidar e outro reduzir. Como as duas equações são de redução, pegue aquela de maior valor numérico( - 0,40 V) e essa será a sua reação de redução. A outra reação você inverte , para que ela se torne uma reação de oxidação:
Cd2+(aq) + 2 e- → Cd ----------> semi reação de redução Cr(s) → Cr3+(aq)+/3e−----------------> semi reação de oxidação 2Cr3+(aq)+3Cd(s)
Veja que há uma diferença de elétrons: então precisamos acertar os coeficientes das semi reações e depois somar as duas: você encontra a reação global:
3Cd2+(aq) + /2e−6e− → 3Cd(s)(3x) 2Cr(s) → 2Cr3+(aq)+/3e−6e−(x2)---------------------------------------------------------------------------- 2Cr(s)+3Cd2+(aq)→ 2 Cr 3+ + 3 Cd (s) equação geral ou reação global da pi2Cr3+(aq)+3Cd(s)
DDP= cálculo da força eletromotriz ou ddp= E maior - E menor ( de duas reações de redução, ou duas de oxidação) DDP = - 0,40 - ( - 0,74) = - 0,40 + 0,74 = 0,34 V
b) cátodo é onde chegam os elétrons = Cd
ânodo é de onde saem os elétrons = Cr
c) os elétrons se deslocarão de Cr para Cd ( do cromo para o cadmio)
d) o eletrodo que desgasta é o que perde elétrons = eletrodo de cromo
o eletrodo que aumenta de tamanho é o que recebe elétrons = eletrodo de cadmio
e) representação da pilha:
e) Cr(s)/Cr2+(aq)//Cd2+(aq)/Cd(s)
Outro exercício para ajudar:
2) Com base no diagrama da pilha: Ba0 / Ba2+ // Cu + / Cu0
E nos potenciais-padrão de redução das semi-reacões: Ba0 → Ba2+ + 2e– E0 = –2,90 volt Cu0 → Cu+1 + 1e– E0 = +0,52 volt
Qual a diferença de potencial da pilha ?
Resolução:
Olhando o diagrama da pilha você pode dizer que o bário oxida, porque perde elétrons e o cobre reduz, porque ganha elétrons. Logo o eletrodo de bário é o anodo e o eletrodo de cobre é o cátodo.
Para o cálculo da ddp: E maior - E menor ou seja, + 0,52 - ( - 2,90 ) = 0,52+ 2,90= 3,42 V
E agora uma do Enem:
ENEM 2012
O boato de que os lacres das latas de alumínio teriam um alto valor comercial levou muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes de alumínio esclarecem que isso não passa de uma "lenda urbana", pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel contém alto teor de magnésio, se ele não estiver junto com a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no forno. A tabela apresenta as semirreações e os valores de potencial padrão de redução de alguns metais:
Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composição do anel das latas com a mesma função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da oxidação nos fornos e não deixar diminuir o rendimento da sua reciclagem?
a.Somente o lítio, pois ele possui o menor potencial de redução.
b.Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de redução.
c.Somente o potássio, pois ele possui potencial de redução mais próximo do magnésio.
d.Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidação mais facilmente que o alumínio.
e.Somente o lítio e o potássio, pois seus potenciais de redução são menores do que o do alumínio
Resolução:
Veja a tabela: somente o lítio e o potássio possuem potenciais de redução menores que o alumínio ( e)
ALÔ PESSOAL!!!! Mais um assunto para os vestibulares: pH ! Primeiro o conceito: Segundo a Teoria da dissociação iônica de Arrhenius, uma substância é considerada ácida se, em meio aquoso, ela liberar como único cátion o H+ (ou H3O+). Quanto maior a quantidade desses íons no meio, maior será a acidez da solução.
OpHé a sigla usada para potencial (ou potência) hidrogeniônico, porque se refere à concentração de [H+] (ou de H3O+) em uma solução. Assim, o pH serve para nos indicar se uma solução é ácida, neutra ou básica.
A escala de pH varia entre 0 e 14 na temperatura de 25ºC. Se o valor do pH for igual a 7 (pH da água), o meio da solução (ou do líquido) será neutro. Mas se o pH for menor que 7, será ácido, e se for maior que 7, básico.
Valores de pH para soluções ácidas, neutras e básicas
Observe que quanto menor o valor do pH, mais ácida a solução será.
1) (UnB-DF) Os sistemas químicos baseiam-se em algumas características. Os sistemas ácidos caracterizam-se pela liberação de íon hidrônio,H3O1+(aq). Os sistemas básicos baseiam-se na liberação de íon hidroxila, OH -(aq). A tabela a seguir mostra a característica de alguns sistemas.
Tabela em exercício de pH
Considerando os sistemas citados, 100% ionizados, julgue os itens abaixo.
0. Todos os sistemas são formados por substâncias ácidas. 1. O pOH da saliva é igual a 6. 2. O vinagre é mais ácido que a clara de ovo. 3. O pH do vinagre é igual a 3. 4. Acrescentando uma gota de vinagre a uma gota de saliva, a solução se tornará neutra
Resolução:
Antes de qualquer coisa, calcule o pH de todas as substancias envolvidas:
Vinagre: pH = - log [10-3] pH = - (-3) pH = 3
Saliva: pH = - log [10-6] pH = - (-6) pH = 6
Clara de ovo: pH = - log [10-8] pH = - (-8) pH = 8
agora respondendo:
0- FALSO porque a clara de ovo é básica ( pH maior que 7 )
2- VERDADEIRO - pH do vinagre é 3 e o pH da clara de ovo é 8 .
3- VERDADEIRO - como visto acima
4- FALSO- adicionando duas substancias ácidas, a acidez aumenta .
2) (UFPE) A concentração hidrogeniônica do suco de limão puro é 10-3 mol/L. Qual o pH de um refresco preparado com 20 mL de suco de limão e água suficiente para completar 200 mL?
a) 2,5
b) 3,0
c) 3,5
d) 4,0
e) 4,5
Resolução:
Lembre que concentração hidrogeniônica se refere à quantidade de H+ , em mol/ litro.
A concentração hidroxiliônica se refere à quantidade de OH-, em mol/ litro.
- para fazer o cálculo do pH do refresco preparado é preciso descobrir quanto ficou, em mol, de suco de limão depois de feito o refresco.
Foram utilizados 20 mL de suco de limão.
Qual a concentração molar dessa quantidade?
10-3 mol -----------------> 1 litro = 1000mL
x---------------------------> 20 mL
em 20 mL temos 2 . 10-5 mol de suco de limão .
Como só foi adicionado água, a molaridade fica 2 . 10-5 mol em 200 mL
Para o cálculo do pH, precisamos de mol/ litro:
2 . 10-5 mol ----------> 200 mL
x -----------------------> 1000mL
logo: x = 10-4 mol/ litro
calculando o pH = - log [ H+]
pH = - log [ 10-4 ]
pH = 4 -----------> alternativa D
Se você não sabe trabalhar com logaritmos, corre atrás!
Para esses exercícios, onde não há "número" na frente do 10, o pH é o elevado do 10 positivo:
- log 10-4 = 4
3) (UDESC 2009)
"Chuva ácida" é um termo que se refere à precipitação, a partir da atmosfera, de chuva com quantidades de ácidos nítrico e sulfúrico maiores que o normal. Os precursores da chuva ácida vêm tanto de fontes naturais, tais como vulcões e vegetação em decomposição, quanto de processos industriais, principalmente emissões de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio resultantes da queima de combustíveis fósseis. O pH da água da chuva considerado normal é de 5,5 (devido à presença de ácido carbônico proveniente da solubilização de dióxido de carbono). Um químico monitorando uma região altamente industrializada observou que o pH da água da chuva era igual a 4,5.
Considerando que a acidez está relacionada com a concentração de H3O+, é correto afirmar que a água com pH 4,5 era:
pH = 4,5 significa concentração de [H+] = 10- 4,5 mol/ litro
pH = 5,5 significa concentração de [H+] = 10- 5,5 mol / litro
A diferença entre as duas: pH = 4,5 é dez vezes mais ácida que pH = 5,5
