Quando o deslocamento do equilíbrio ocorre?

1. Deslocamento de equilíbrio químico

Para que um sistema esteja em equilíbrio químico, a velocidade da reação direta deve ser igual a velocidade da reação inversa.

As condições que envolvem estas reações não devem ser modificiadas. Caso isso ocorra, haverá uma alteração no equilíbrio. Estas modificações podem ser:

- concentração de reagentes e produtos
- pressão
- temperatura
- presença de catalisador

Estas modificações podem beneficiar a reação em um dos sentidos (direto ou inverso). Chamamos estas perturbações de deslocamento do equilíbrio.

Deslocamento do Equilíbrio – É toda e qualquer alteração da velocidade da reação direta ou da reação inversa, causando modificações nas concentrações das substâncias e levando o sistema a um novo estado de equilíbrio químico.

Quando a velocidade da reação direta aumenta é porque o equilíbrio está se deslocando para a direita.
Quando a velocidade da reação inversa aumenta é porque o equilíbrio está se deslocando para a esquerda.

2. Princípio de Le Chatelier

O estudo dos deslocamentos de equilíbrio foi desenvolvido pelo químico francês Le Chatelier.

É possível prever o que acontece com a reação, de acordo com a alteração que é feita. O enunciado de Le Chatelier diz:

“Quando um fator externo age sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca, procurando minimizar a ação do fator aplicado.”

a) Influência da concentração

Um aumento em qualquer das concentrações resulta em um deslocamento de equilíbrio para o outro lado. A retirada de alguma substância provoca o deslocamento para o seu lado.

Durante as modificações, os valores de todas as concentrações são alteradas, porém o valor de KC mantém-se o mesmo.

Sendo:

Se aumenta a concentração de reagente, a reação precisa produzir mais quantidade de produto, por isso desloca-se para a direita.
Se diminui a concentração de reagente, a reação precisa produzir mais quantidade do próprio reagente, por isso desloca-se para a esquerda.
Se aumenta a concentração de produto, a reação precisa produzir mais quantidade de reagente, por isso desloca-se para a esquerda.
Se diminui a concentração de produto, a reação precisa produzir mais quantidade do próprio produto, por isso desloca-se para a direita.

b) Influência da pressão

A pressão de um gás está associada ao volume deste gás. O aumento da pressão beneficia a reação com menor volume e a diminuição da pressão beneficia a reação com maior volume.

Aumento do volume do gás = EXPANSÃO
Diminuição do volume do gás = CONTRAÇÃO

Seja a reação química:

O volume ocupado por regentes e produtos, obedece à proporção estequiométrica. Neste caso, o produto possui menor volume. Com um aumento da pressão, o equilíbrio será deslocado para o sentido dos produtos, sentido direito, porque tem menor volume.

Aumento da pressão = EQ para lado com menor volume
Diminuição da pressão = EQ para lado com maior volume

Para estas alterações, não há modificação no valor da KC.

c) Influência da temperatura

É a única alteração que pode modificar o valor da KC.

O aumento da temperatura beneficia a reação endotérmica.
A diminuição da temperatura beneficia a reação exotérmica.

d) Influência da presença de catalisador

A presença de um catalisador (substância química que acelera a reação química) não altera o valor da KC. O catalisador promove a diminuição do momento do equilíbrio. Altera tanto na reação direta como na reação inversa.

Resumo de deslocamento de equilíbrio químico

3. Efeito do Íon comum

Em um equilíbrio de íons, a adição de espécies químicas pode contemplar íons que já existam no sistema ou não.

Se o íon adicionado já existe no equilíbrio (íon comum), seu comportamento será como na adição de qualquer substância que já existe na reação.

Se for adicionada alguma espécie que o sistema não possui e ela reagir com alguma presente no equilíbrio, devemos estudar o efeito da diminuição da concentração desta segunda substância. Se a substância adicionada não reagir no equilíbrio, seu acréscimo não modificará o sistema. Veja o exemplo a seguir:

De acordo com o lado que o equilíbrio se desloca, a solução troca de cor.

Veja o que pode acontecer se for adicionado a esta reação:

- adição de HCl(aq) – o ácido HCl se ioniza formando o íon cátion H+(aq). Provoca, portanto o aumento da concentração deste íon no sistema. Desloca o equilíbrio para a direita, até consumir o excesso adicionado. O íon H+(aq) é o íon comum ao sistema.

- adição de NaOH – a base NaOH se dissocia formando o íon ânion OH-(aq) que reage com o cátion H+(aq), provocando a formação de água e diminuindo a concentração de H+(aq). Desloca o equilíbrio para a esquerda para repor a quantidade removida deste íon. O  íon OH-(aq) é o íon não-comum ao equilíbrio.

Fontes:

Quando ocorre o deslocamento de equilíbrio?

Quais os fatores que podem causar o deslocamento do equilíbrio?

O que e deslocamento do equilíbrio químico?