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Físico Química II
Profº Joseval Estigaribia
EQUILIBRIO QUÍMICO - Conceito
 Ocorre quando, em uma reação reversível, a velocidade da reação
direta é igual à velocidade da reação inversa. Uma vez atingido o
estado de equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos
permanecem constantes. Consideremos a equação genérica:
 v1 é a velocidade da reação direta e v2 a velocidade da reação
inversa.
 No início v1 é máxima porque as concentrações de A e B
apresentam valores máximos, enquanto que v2 é igual a
zero, porque C e D ainda não foram formados. À medida que a
reação ocorre, A e B diminuem, e C e D aumentam, portanto
v1 diminui e v2 aumenta, até que as duas velocidades se igualem.
No instante em que v1 = v2, podemos dizer que o sistema atinge
o estado de equilíbrio.
EQUILIBRIO QUÍMICO - Requisitos
 Para que o estado de equilíbrio possa ser atingido, é necessário
que:
a) o sistema encontre-se num recipiente fechado;
b) a temperatura seja mantida em valor constante.
EQUILIBRIO QUÍMICO - Classificação
 Os equilíbrios químicos podem ser classificados em
 Equilíbrio Homogêneo: É aquele em que todos os participantes
se encontram numa única fase. Portanto, classificamos o
sistema como sendo homogêneo. Exemplos:
 H2(g) + I2(g) 2HI(g)
 HCN(aq) H+(aq) + CN-(aq)
 Equilíbrio Heterogêneo: É aquele em que os participantes se
encontram em mais de uma fase. Portanto, classificamos o
sistema como sendo heterogêneo. Exemplo:
 C(s) + O2(g) CO2(g)
EQUILIBRIO QUÍMICO - Grau (α)
 Grau de Equilíbrio (α): Indica a porcentagem em mols de uma
determinada espécie que reagiu para estabelecer o equilíbrio.
Podemos representar:
Exemplo: Seja a reação x → y + z, em que, no início, encontramos
2,00 mols de x e no equilíbrio são encontrados 0,80 mols de x
sem reagir. Concluímos, então, que reagiu 2,00 – 0,80 = 1,20 mols
de x. O grau de equilíbrio fica:
 Concluindo, podemos dizer que quanto maior o valor de α no
equilíbrio, encontramos menor sobra de reagentes em maior
quantidade de produtos. Quanto menor o valor de α no
equilíbrio, encontramos muita sobra de reagentes e pouco
produto.
EQUILIBRIO QUÍMICO - Concentração (Kc)
aA + bB cC + dD
Aplicando-se a lei da ação das massas de Guldberg-Waage, temos:
 para a reação direta: v1 = K1 · [A]a · [B]b
 para a reação inversa: v2 = K2 · [C]c · [D]d
 No equilíbrio: v1 = v2 ou seja:
 Igualando as equações: K1 · [A]a · [B]b = K2 · [C]c · [D]d
A relação é constante e denomina-se constante de equilíbrio em
termos de concentração molar (Kc):
 A constante de equilíbrio Kc é, portanto, a razão das concentrações dos
produtos da reação e das concentrações dos reagentes da reação, todas
elevadas a expoentes que correspondem aos coeficientes da reação.
EQUILIBRIO QUÍMICO - Concentração (Kc)
 a) A constante de equilíbrio Kc varia com a temperatura;
 b) Quanto maior o valor de Kc , maior o rendimento da
reação, já que no numerador temos as [ ] dos produtos e no
denominador, dos reagentes. Portanto, comparando valores
de Kc em duas temperaturas diferentes, podemos saber em
qual destas a reação direta apresenta maior rendimento;
 c) O valor numérico de Kc depende de como é escrita a
equação química. Por exemplo:
EQUILIBRIO QUÍMICO – (Kp)
 Quando os componentes do equilíbrio são substâncias
gasosas, além da constante Kc, podemos expressar a constante de
equilíbrio em termos de pressões parciais (Kp). Assim para a
reação:
 aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)
 a constante de equilíbrio pode ser:
 Portanto, concluímos que Kp é a razão entre o produto das
pressões parciais dos produtos gasosos e o produto das pressões
parciais dos reagentes gasosos, estando todas as pressões
elevadas a expoentes iguais aos respectivos coeficientes, na
equação química balanceada.
 Por exemplo: H2(g) + I2(g) 2HI(g), então:
EQUILIBRIO QUÍMICO – (Kp)
a) CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)
 Kc = [CO2] Kp = (pCO2
)
b) Kp = pH2
c)
Kp não é definido, pois não há substância no estado gasoso, apenas
nos estados sólido e em solução aquosa.
EQUILIBRIO QUÍMICO – Relação entre Kc e Kp
 As constantes de equilíbrio Kc e Kp podem ser relacionadas da
seguinte forma:
 Kp = Kc · (R · T) ∆n
; onde:
 n →variação da quantidade em mol (diferença entre a
quantidade em mol dos produtos e reagentes).
 Kc → constante de equilíbrio em termos de concentração molar.
 KP → constante de equilíbrio em termos das pressões parciais.
 T → temperatura absoluta.
 R → constante dos gases.
 ∆n → variação do nº de mol
EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio
 Já sabemos que toda reação química reversível tende a um
equilíbrio em que as velocidades da reação direta e inversa são
iguais.
 Em consequência, as concentrações de cada substância presente
no equilíbrio permanecem inalteradas. Qualquer fator que altere
esta condição (v1 = v2) desequilibra a reação, até se atingir um
novo equilíbrio, no qual as concentrações dos reagentes e
produtos se modificaram em relação aos valores originais.
 Em resumo, podemos dizer que deslocar o equilíbrio significa
provocar diferença nas velocidades das reações direta e
inversa, e, consequentemente, modificações nas concentrações
das substâncias, até que um novo estado de equilíbrio seja
atingido.
EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio
 Se, no novo equilíbrio, a concentração dos produtos for maior que a concentração
original, dizemos que houve deslocamento para a direita (sentido de formação dos
produtos), já que v1 foi maior que v2:
Reagentes Produtos
 No entanto, se a concentração dos reagentes for maior do que na situação anterior de
equilíbrio, dizemos que houve deslocamento para a esquerda (sentido de formação dos
reagentes), já que v2 foi maior que v1:
Reagentes Produtos
 Em 1884, Le Chatelier enunciou o princípio geral que trata dos deslocamentos dos
estados de equilíbrio, que ficou conhecido como Princípio de Le Chatelier: “Quando
uma força externa age sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca, procurando anular
a ação da força aplicada.”
As forças capazes de deslocar o equilíbrio químico são: pressão, temperatura e
concentração.
EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio –
 Um aumento na concentração de qualquer substância (reagentes ou
produtos) desloca o equilíbrio no sentido de consumir a substância
adicionada. O aumento na concentração provoca aumento na
velocidade, fazendo com que a reação ocorra em maior escala no sentido
direto ou inverso.
 Diminuindo a concentração de qualquer substância (reagentes ou
produtos) desloca-se o equilíbrio no sentido de refazer a substância
retirada. A diminuição na concentração provoca uma queda na velocidade
da reação direta ou inversa, fazendo com que a reação ocorra em menor
escala nesse sentido.
 Exemplos:
1o) 2 CO(g) + O2(g) 2 CO(g)
O aumento na concentração de CO ou O2 provoca aumento em v1, fazendo
com que v1 > v2; portanto, o equilíbrio desloca-se para a direita.
A diminuição na concentração de CO ou O2 provoca queda em v1, fazendo
com que v1 < v2; portanto, o equilíbrio desloca-se para a esquerda.
EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio –
 2o) C(s) + CO2(g) 2 CO(g)
Para equilíbrio em sistema heterogêneo, a adição de sólido (C(s)) não
altera o estado de equilíbrio, pois a concentração do sólido é constante
e não depende da quantidade.
 Observação
 Tudo o que foi discutido para a concentração também é válido para as
pressões parciais em sistemas gasosos. Por exemplo:
H2(g) + I2(g) 2 HI(g)
 Aumento na pressão parcial de H2 ou I2, o equilíbrio desloca-se para a
direita.
 Diminuindo a pressão parcial de H2 ou I2, o equilíbrio desloca-se para a
esquerda.
EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio
 Um aumento na pressão desloca o equilíbrio no sentido
do menor volume gasoso.
 Uma diminuição na pressão desloca o equilíbrio no sentido
do maior volume gasoso. Exemplo:
 Aumento de pressão desloca o equilíbrio para a direita (menor volume).
 Diminuindo a pressão, desloca-se o equilíbrio para a esquerda (maior
volume).
 Existem equilíbrios que não são afetados pela pressão:
 não é observada variação de volume:
 não encontramos reagentes e nem produto no estado gasoso:
 CH3 COOH(l) + CH3 CH2OH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio –
 Um aumento na temperatura desloca o equilíbrio no sentido
endotérmico. Uma diminuição na temperatura desloca o
equilíbrio no sentido exotérmico.
 Exemplo: N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ΔH = – 26,2 kcal
 Um aumento na temperatura desloca o equilíbrio para a
esquerda (endotérmico).
 Diminuindo a temperatura, desloca-se o equilíbrio para a direita
(exotérmico).
 A temperatura é o único fator que desloca o equilíbrio e altera o
valor da constante de equilíbrio. Por exemplo , um aumento na
temperatura provoca aumento do valor da constante de
equilíbrio para reações endotérmicas (ΔH >0) e diminuição para
exotérmicas (ΔH < 0).
 Observação: O catalisador não desloca o equilíbrio porque aumenta a
velocidade da reação direta e inversa na mesma proporção. O catalisador
apenas diminui o tempo necessário para que o estado de equilíbrio seja
atingido.
EQUILIBRIO QUÍMICO ENTRE ÍONS
 Considere o eletrólito AB em solução aquosa:
AB A+ + B–
 Sua ionização (se AB for molecular) ou sua dissociação (se
AB for iônico) também é um fenômeno reversível e, assim
sendo, atingirá, após determinado tempo, o equilíbrio
químico. Este equilíbrio será agora chamado de equilíbrio
iônico porque aparecem íons. Importante ressaltar que, no
caso de bases fortes e sais solúveis, não podemos falar em
equilíbrio iônico, já que a reação inversa não se processa
(a dissociação não é reversível).
 Exemplos: ; .
(não reversível)
 Se considerarmos a ionização do HNO2: A
exemplo de equilíbrios anteriores, podemos escrever que
sua constante de equilíbrio é:
EQUILIBRIO IÔNICO
 Esta constante de equilíbrio, Kc, recebe agora o nome particular de
constante de ionização ou constante de dissociação iônica e é
representada por Ki, Ka (no caso de ácidos) ou Kb(no caso de bases).
 Observações
 a) Ki varia com a temperatura.
 b) Quando a ionização de um eletrólito apresentar várias
etapas, temos para cada etapa uma constante de ionização:
EQUILIBRIO IÔNICO
 c) Valores altos de Ki indicam eletrólitos fortes que
são, portanto, muito dissociados ou ionizados; enquanto valores
baixos indicam que o eletrólito é fraco.
Na tabela seguinte, temos valores de Ka de alguns ácidos:
Lei da diluição de Ostwald
 Chamamos o grau de ionização de um eletrólito, que pode ser
definido como a fração do mol que está ionizada na solução.
Portanto, para cada mol que foi inicialmente dissolvido, a
representa a parte que se ionizou. De forma geral, temos:
 Considere o equilíbrio: AB A+ + B–
 A partir da concentração molar ( ) e do grau de ionização
(α), podemos relacionar Ki e α:
Lei da diluição de Ostwald
 Esta fórmula é a Lei da Diluição de Ostwald e permite concluir
que, quanto menor a concentração de um eletrólito, maior será
seu grau de ionização, o que significa dizer que o grau de
ionização aumenta à medida que se dilui a solução.
 Para eletrólitos fracos, nos quais os valores de α são muito
pequenos, podemos considerar 1 – α como sendo praticamente
1, o que simplifica a equação de Ostwald para:
Efeito do íon comum
 Efeito do íon comum é o nome que se dá à aplicação do princípio de Le
Chatelier (deslocamento do equilíbrio) para equilíbrios iônicos.
 Exemplo
Considere o equilíbrio que se estabelece quando HCN é colocado em
água: HCN H+ + CN–
Vamos supor agora que se adicione à solução cianeto de sódio (NaCN).
Como NaCN é iônico, sua dissociação é total:
NaCN → Na+ + CN–
 O íon CN– oriundo do cianeto de sódio é comum ao equilíbrio do ácido;
logo, sua concentração aumentará, o que provocará o deslocamento do
equilíbrio para a esquerda, no sentido de formar
HCN, diminuindo, portanto, a ionização do ácido.
Efeito do íon comum
 O fato de o grau de ionização de um eletrólito diminuir pela adição, na
solução, de outro eletrólito que possua um íon igual a um dos íons do
1o eletrólito recebe o nome de efeito de íon comum.
 É importante lembrar que há íons que, apesar de não serem comuns ao
equilíbrio iônico, também podem deslocá-lo. Tomemos, por exemplo, a
dissociação de NH4OH:
 Se a esta solução adicionarmos um ácido qualquer, estaremos
adicionando H+, que reagirá com os íons OH– da base, formando água.
 A concentração de íons OH– irá diminuir e, portanto, o equilíbrio será
deslocado para a direita, aumentando a dissociação da base.
Indicador ácido-base
 Indicadores ácido-base são substâncias químicas, geralmente
ácidos ou bases fracas, que mudam de cor, dependendo de o
meio estar ácido ou básico.
 Esta mudança de cor é decorrência do deslocamento do
equilíbrio químico. Tomemos, por exemplo, o indicador ácido-
base genérico HIn:
 Se adicionarmos ao equilíbrio um ácido qualquer, haverá um
aumento na concentração de íons H+, o que provoca um
deslocamento para a esquerda, fazendo com que a solução se
torne amarela. No entanto, se adicionarmos uma base, há uma
diminuição dos íons H+ (que são captados pelo OH– da base
formando água) e, portanto, o equilíbrio se desloca para a
direita, tornando a solução vermelha.
Indicador ácido-base
Equilíbrio iônico da água
 A água é um eletrólito extremamente fraco, que se ioniza segundo a
equação: H2O + H2O H3O+ + OH–
Ou simplesmente: H2O H+ + OH–
 Como toda ionização, a da água também atinge um
equilíbrio, chamado equilíbrio iônico da água. Um litro de água a 25
°C tem massa igual a 1.000 g. Portanto, em 1 litro, temos ± 55,55 mols de
água:
 Destes 55,55 mols, há evidencias de que apenas 10–7 mols sofrem
ionização.
 A constante de ionização da água pode ser determinada pela
equação:
 No entanto, a 25 °C, a quantidade de água que fica sem se ionizar
assume o valor de (55,5 – 10–7) mols/L, que é praticamente o valor
inicial de 55,5 mol/L. O valor real é 55,55555545 mol/L.
Equilíbrio iônico da água
 Podemos então concluir que a concentração de água ([H2O]) é
praticamente constante e, portanto,
 O produto iônico da água, Kw, tem valor igual a 10–14 a 25 °C. Kw é
uma constante de equilíbrio e como tal não é afetada pela
variação na concentração de H+ ou OH–, mas varia com a
temperatura.
 Soluções ácidas: [H+] > [OH-] ou [H+] > 10-7 e [OH-] < 10-7(mol/L),
 Soluções básicas: [H+] < [OH-] ou [H+] < 10-7 e [OH-] > 10-7(mol/L),
 Soluções neutras (ou água pura): [H+] = [OH-] = 10-7 mol/L.
O potencial hidrogeniônico / hidroxiliônico
 Para não se trabalhar com potências negativas, como, por
exemplo, , Peter L. Sörensen propôs uma nova escala
para as medidas de acidez e basicidade das soluções, utilizando
logaritmo segundo as definições: e
 A letra p, minúscula, significa potencial; portanto:
pH é o potencial hidrogeniônico da solução;
pOH é o potencial hidroxiliônico da solução.
Para soluções ácidas:
Exemplo: Qual o pH de uma solução de concentração
hidrogeniônica igual a 10–5 ?
pH e pOH
 Resolução:
 Para Soluções Básicas:
 Exemplo:
pH e pOH
 Portanto, a 25°C:
 Relação entre pH e pOH:
Portanto:
Hidrólise de sais
 Chamamos hidrólise salina a reação entre um sal e a água, produzindo o ácido e a
base correspondentes. A hidrólise do sal é, portanto, a reação inversa da
neutralização.
 Para simplificar a análise dos fenômenos da hidrólise salina, os sais são
divididos em 4 tipos:
1) Sal de ácido forte e base fraca;
2) Sal de ácido fraco e base forte;
3) Sal de ácido fraco e base fraca;
4) Sal de ácido forte e base forte.
1. Sal de Ácido Forte e Base Fraca:
Quem sofre a hidrólise não é o sal, mas sim o íon NH4
+ (da base fraca), liberando íons
H+
, que conferem à solução caráter ácido com pH menor que 7.
Hidrólise de sais
 Sal de Ácido Fraco e Base Forte:
 Observamos, então, que quem sofre a hidrólise, neste caso, é o íon CN– (do
ácido fraco), liberando íons OH– que conferem à solução caráter básico
com pH maior que 7.
 Sal de Ácido Fraco e Base Fraca:
Como tanto o ácido quanto a base são fracos, ocorre realmente a
hidrólise do sal e não apenas de um dos íons (como nos dois casos
anteriores). Podemos concluir que quem sofre hidrólise são os íons
correspondentes ao ácido e/ou base fracos.
Hidrólise de sais
 Neste caso, o meio pode ficar ácido, básico ou neutro.
 O meio será ligeiramente ácido se a ionização do ácido for maior que a da
base (Ka > Kb);
 O meio será ligeiramente básico se a ionização do ácido for menor que a da
base (Ka < Kb).
 O meio será neutro se a ionização do ácido apresentar mesma intensidade
que a da base (Ka ≈ Kb).
 Sal de Ácido Forte e Base Forte:
 Sendo o NaOH uma base forte, os íons Na+ não captam os íons OH– da
água. Do mesmo modo, sendo o HBr um ácido forte, os íons Br– não
captam os íons H+ da água. Portanto, neste caso, não há hidrólise. A
solução terá caráter neutro, com pH igual a 7.
 Concluímos que, na solução salina, predomina sempre o caráter do
mais forte. Quando o sal é formado por ácido/base de mesma força (2
fortes), a solução final é neutra.
Grau de hidrólise de sais (αh) e coeficiente de hidrólise
(Kh)
 Define-se o grau de hidrólise (αh ) de um sal como:
A variação de αh é: 0 < αh < 1 ou 0% < αh < 100%
 Constante de Hidrólise (Kh)
Para os equilíbrios químicos das reações de hidrólise, define-se uma
constante de equilíbrio chamada constante de hidrólise (Kh).
Dado o equilíbrio de hidrólise:
Observação:
 A água não entra na expressão porque é o solvente e sua
concentração molar é praticamente constante.
Relações entre Kh e Ka, Kb
 Considerando a expressão da constante de
hidrólise dada anteriormente como exemplo:
 Se multiplicarmos simultaneamente o numerador e o
denominador da fração por [H3O+] · [OH–], teremos:
 Como:
Relações entre Kh e Ka, Kb e o produto de
solubilidade (PS)
 De modo análogo, obteremos:
a) para sal de ácido fraco e base forte:
b) para sal de ácido forte e base fraca:
 Produto de Solubilidade (PS)
Existem substâncias pouco solúveis em água como, por
exemplo, BaSO4. Adicionando certa quantidade de sulfato de
bário à água, notamos que grande parte vai ao fundo, formando
um precipitado constituído de BaSO4 que não se dissolve.
Entretanto, sabemos que a dissolução do sal não terminou. Na
verdade, o sal continua a se dissolver, bem como a
precipitar, estabelecendo um equilíbrio dinâmico. Este equilíbrio
é chamado heterogêneo ou polifásico porque é o equilíbrio
que se estabelece num sistema heterogêneo.
Constante do produto de solubilidade (KPS)
 Suponha uma solução do eletrólito A2B3, pouco solúvel, em
presença de seu corpo de chão (parte insolúvel). A parte que se
dissolveu está sob a forma de íons A+++ e B=, enquanto a parte não
solúvel está na forma não ionizada A2B3. Existe, assim, um
equilíbrio dinâmico entre A2B3 e seus íons na solução, que pode
ser representada pela equação:
Constante do produto de solubilidade (KPS)
 Como todo equilíbrio, este também deve obedecer à lei:
 Como a concentração de um sólido tem valor constante, o
produto Ki · [A2B3] da fórmula acima também é constante e é
chamado de produto de solubilidade: KPS = [A3+]2 . [B2-]3
 Portanto, o produto de solubilidade (KPS ) é o produto das
concentrações molares dos íons existentes em uma solução
saturada, onde cada concentração é elevada a um expoente igual
ao respectivo coeficiente do íon na correspondente equação de
dissociação.
Constante do produto de solubilidade (KPS)
 Exemplos:
 A expressão do Kps é utilizada somente para soluções saturadas
de eletrólitos considerados insolúveis, porque a concentração de
íons em solução é pequena, resultando soluções diluídas.
O Kps é uma grandeza que só depende da temperatura. Quanto
mais solúvel o eletrólito, maior a concentração de íons em
solução, maior o valor de Kps; quanto menos solúvel o
eletrólito, menor a concentração de íons em solução, menor o
valor de Kps, desde que as substâncias comparadas apresentem a
mesma proporção entre os íons.
 Exemplos:
Constante do produto de solubilidade (KPS)
 Como apresentam a mesma proporção em íons (1 : 1), o CaCO3 é
mais solúvel que o BaCO3, porque possui maior valor de Kps.
 Quando as substâncias comparadas possuem proporção em íons
diferentes, a mais solúvel é aquela que apresenta maior
solubilidade.
 Exemplo:
Kps = [Ag+]2 · [CrO4
2-]  4·10 –12 = (2x)2 · x  4·10 –12 = 4x3
X = 1,0.10-4 mol/L
 solubilidade do Ag2CrO4, portanto, em 1 L de solução é possível
dissolver até 10–4 mol de Ag2CrO4 = 0,033173 g.L-1ou 33,17 mg.L-1.
Constante do produto de solubilidade (KPS)
 BaSO4(s) Ba2+
(aq) + SO4
2-
(aq) KPS=1,0 . 10-10
Y mol/L Y mol/L Y mol/L
KPS=[Ba2+].[SO4
2-]
10-10=(Y).(Y)  Y =
Y= 10-5 mol/L
Solubilidade do BaSO4 portanto, em 1 L de solução é possível
dissolver até 10–5 mol de BaSO4 = 0,23343 g.L-1 = 233,43 mg.L-1.
 Com isso concluímos que Ag2CrO4 é cerca de 7 vezes mais
solúvel que o BaSO4.
Efeito do íon comum
 A adição de íon comum ao equilíbrio provoca um deslocamento
no equilíbrio para a esquerda, diminuindo a solubilidade do
eletrólito.
Consideremos inicialmente uma solução saturada do eletrólito
AB, sem a presença do corpo de fundo:
AB(s) A+
(aq) + B–
(aq)
A adição de íons A+ ou B– irá deslocar o equilíbrio no sentido de
diminuir a concentração dos íons, até que estas concentrações
satisfaçam os Kps. Portanto, ocorre a formação de precipitado.
Na presença de precipitado, a adição do íon comum desloca o
equilíbrio no sentido de formação do eletrólito sólido, de modo a
manter constante o produto das concentrações dos íons.
 A adição do eletrólito sólido não altera o equilíbrio nem o
número de íons em solução.
Previsão de Precipitação
 Quando misturamos dois eletrólitos diferentes, em solução, é possível
saber quando o precipitado começará a se formar, a partir de dois íons
desses eletrólitos.
Por exemplo: São misturados volumes iguais de Pb(NO3)2 0,2 M e KI
0,2 M. Haverá formação de um precipitado de PbI2. Dado: Kps do PbI2 =
1,4 · 10–8.
 Para respondermos a pergunta, primeiro encontramos a concentração
de cada íon em solução:
e
Quando as duas soluções são misturadas, o volume da solução final
duplica, portanto as concentrações de Pb2+ e I – caem pela metade.
A equação iônica que representa a precipitação fica:
Pb2+
(aq) + 2l –
(aq) → PbI2(s), sendo que o seu inverso representa a
dissolução do PbI2 . Ao atingir o equilíbrio temos:
 PbI2(s)  Pb2+
(aq) + 2I–
(aq)
Previsão de Precipitação
 Qps é denominado de quociente da reação, sendo calculado em
função da concentração de íons que são misturados. A
precipitação ocorre quando Qps é maior ou igual ao Kps. Em
nosso caso, encontramos:
 Qps = [Pb2+] · [I–]2
 Qps = (0,1) · (0,1)2
 Qps = 1,0 · 10–3
 Como Kps = 1,4 · 10–8 concluímos que Qps > Kps, portanto ocorre
precipitação.

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Equilíbrio Químico FQII

  • 1. Físico Química II Profº Joseval Estigaribia
  • 2. EQUILIBRIO QUÍMICO - Conceito  Ocorre quando, em uma reação reversível, a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. Uma vez atingido o estado de equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos permanecem constantes. Consideremos a equação genérica:  v1 é a velocidade da reação direta e v2 a velocidade da reação inversa.  No início v1 é máxima porque as concentrações de A e B apresentam valores máximos, enquanto que v2 é igual a zero, porque C e D ainda não foram formados. À medida que a reação ocorre, A e B diminuem, e C e D aumentam, portanto v1 diminui e v2 aumenta, até que as duas velocidades se igualem. No instante em que v1 = v2, podemos dizer que o sistema atinge o estado de equilíbrio.
  • 3. EQUILIBRIO QUÍMICO - Requisitos  Para que o estado de equilíbrio possa ser atingido, é necessário que: a) o sistema encontre-se num recipiente fechado; b) a temperatura seja mantida em valor constante.
  • 4. EQUILIBRIO QUÍMICO - Classificação  Os equilíbrios químicos podem ser classificados em  Equilíbrio Homogêneo: É aquele em que todos os participantes se encontram numa única fase. Portanto, classificamos o sistema como sendo homogêneo. Exemplos:  H2(g) + I2(g) 2HI(g)  HCN(aq) H+(aq) + CN-(aq)  Equilíbrio Heterogêneo: É aquele em que os participantes se encontram em mais de uma fase. Portanto, classificamos o sistema como sendo heterogêneo. Exemplo:  C(s) + O2(g) CO2(g)
  • 5. EQUILIBRIO QUÍMICO - Grau (α)  Grau de Equilíbrio (α): Indica a porcentagem em mols de uma determinada espécie que reagiu para estabelecer o equilíbrio. Podemos representar: Exemplo: Seja a reação x → y + z, em que, no início, encontramos 2,00 mols de x e no equilíbrio são encontrados 0,80 mols de x sem reagir. Concluímos, então, que reagiu 2,00 – 0,80 = 1,20 mols de x. O grau de equilíbrio fica:  Concluindo, podemos dizer que quanto maior o valor de α no equilíbrio, encontramos menor sobra de reagentes em maior quantidade de produtos. Quanto menor o valor de α no equilíbrio, encontramos muita sobra de reagentes e pouco produto.
  • 6. EQUILIBRIO QUÍMICO - Concentração (Kc) aA + bB cC + dD Aplicando-se a lei da ação das massas de Guldberg-Waage, temos:  para a reação direta: v1 = K1 · [A]a · [B]b  para a reação inversa: v2 = K2 · [C]c · [D]d  No equilíbrio: v1 = v2 ou seja:  Igualando as equações: K1 · [A]a · [B]b = K2 · [C]c · [D]d A relação é constante e denomina-se constante de equilíbrio em termos de concentração molar (Kc):  A constante de equilíbrio Kc é, portanto, a razão das concentrações dos produtos da reação e das concentrações dos reagentes da reação, todas elevadas a expoentes que correspondem aos coeficientes da reação.
  • 7. EQUILIBRIO QUÍMICO - Concentração (Kc)  a) A constante de equilíbrio Kc varia com a temperatura;  b) Quanto maior o valor de Kc , maior o rendimento da reação, já que no numerador temos as [ ] dos produtos e no denominador, dos reagentes. Portanto, comparando valores de Kc em duas temperaturas diferentes, podemos saber em qual destas a reação direta apresenta maior rendimento;  c) O valor numérico de Kc depende de como é escrita a equação química. Por exemplo:
  • 8. EQUILIBRIO QUÍMICO – (Kp)  Quando os componentes do equilíbrio são substâncias gasosas, além da constante Kc, podemos expressar a constante de equilíbrio em termos de pressões parciais (Kp). Assim para a reação:  aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)  a constante de equilíbrio pode ser:  Portanto, concluímos que Kp é a razão entre o produto das pressões parciais dos produtos gasosos e o produto das pressões parciais dos reagentes gasosos, estando todas as pressões elevadas a expoentes iguais aos respectivos coeficientes, na equação química balanceada.  Por exemplo: H2(g) + I2(g) 2HI(g), então:
  • 9. EQUILIBRIO QUÍMICO – (Kp) a) CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)  Kc = [CO2] Kp = (pCO2 ) b) Kp = pH2 c) Kp não é definido, pois não há substância no estado gasoso, apenas nos estados sólido e em solução aquosa.
  • 10. EQUILIBRIO QUÍMICO – Relação entre Kc e Kp  As constantes de equilíbrio Kc e Kp podem ser relacionadas da seguinte forma:  Kp = Kc · (R · T) ∆n ; onde:  n →variação da quantidade em mol (diferença entre a quantidade em mol dos produtos e reagentes).  Kc → constante de equilíbrio em termos de concentração molar.  KP → constante de equilíbrio em termos das pressões parciais.  T → temperatura absoluta.  R → constante dos gases.  ∆n → variação do nº de mol
  • 11. EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio  Já sabemos que toda reação química reversível tende a um equilíbrio em que as velocidades da reação direta e inversa são iguais.  Em consequência, as concentrações de cada substância presente no equilíbrio permanecem inalteradas. Qualquer fator que altere esta condição (v1 = v2) desequilibra a reação, até se atingir um novo equilíbrio, no qual as concentrações dos reagentes e produtos se modificaram em relação aos valores originais.  Em resumo, podemos dizer que deslocar o equilíbrio significa provocar diferença nas velocidades das reações direta e inversa, e, consequentemente, modificações nas concentrações das substâncias, até que um novo estado de equilíbrio seja atingido.
  • 12. EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio  Se, no novo equilíbrio, a concentração dos produtos for maior que a concentração original, dizemos que houve deslocamento para a direita (sentido de formação dos produtos), já que v1 foi maior que v2: Reagentes Produtos  No entanto, se a concentração dos reagentes for maior do que na situação anterior de equilíbrio, dizemos que houve deslocamento para a esquerda (sentido de formação dos reagentes), já que v2 foi maior que v1: Reagentes Produtos  Em 1884, Le Chatelier enunciou o princípio geral que trata dos deslocamentos dos estados de equilíbrio, que ficou conhecido como Princípio de Le Chatelier: “Quando uma força externa age sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca, procurando anular a ação da força aplicada.” As forças capazes de deslocar o equilíbrio químico são: pressão, temperatura e concentração.
  • 13. EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio –  Um aumento na concentração de qualquer substância (reagentes ou produtos) desloca o equilíbrio no sentido de consumir a substância adicionada. O aumento na concentração provoca aumento na velocidade, fazendo com que a reação ocorra em maior escala no sentido direto ou inverso.  Diminuindo a concentração de qualquer substância (reagentes ou produtos) desloca-se o equilíbrio no sentido de refazer a substância retirada. A diminuição na concentração provoca uma queda na velocidade da reação direta ou inversa, fazendo com que a reação ocorra em menor escala nesse sentido.  Exemplos: 1o) 2 CO(g) + O2(g) 2 CO(g) O aumento na concentração de CO ou O2 provoca aumento em v1, fazendo com que v1 > v2; portanto, o equilíbrio desloca-se para a direita. A diminuição na concentração de CO ou O2 provoca queda em v1, fazendo com que v1 < v2; portanto, o equilíbrio desloca-se para a esquerda.
  • 14. EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio –  2o) C(s) + CO2(g) 2 CO(g) Para equilíbrio em sistema heterogêneo, a adição de sólido (C(s)) não altera o estado de equilíbrio, pois a concentração do sólido é constante e não depende da quantidade.  Observação  Tudo o que foi discutido para a concentração também é válido para as pressões parciais em sistemas gasosos. Por exemplo: H2(g) + I2(g) 2 HI(g)  Aumento na pressão parcial de H2 ou I2, o equilíbrio desloca-se para a direita.  Diminuindo a pressão parcial de H2 ou I2, o equilíbrio desloca-se para a esquerda.
  • 15. EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio  Um aumento na pressão desloca o equilíbrio no sentido do menor volume gasoso.  Uma diminuição na pressão desloca o equilíbrio no sentido do maior volume gasoso. Exemplo:  Aumento de pressão desloca o equilíbrio para a direita (menor volume).  Diminuindo a pressão, desloca-se o equilíbrio para a esquerda (maior volume).  Existem equilíbrios que não são afetados pela pressão:  não é observada variação de volume:  não encontramos reagentes e nem produto no estado gasoso:  CH3 COOH(l) + CH3 CH2OH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
  • 16. EQUILIBRIO QUÍMICO – Deslocamento de equilíbrio –  Um aumento na temperatura desloca o equilíbrio no sentido endotérmico. Uma diminuição na temperatura desloca o equilíbrio no sentido exotérmico.  Exemplo: N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ΔH = – 26,2 kcal  Um aumento na temperatura desloca o equilíbrio para a esquerda (endotérmico).  Diminuindo a temperatura, desloca-se o equilíbrio para a direita (exotérmico).  A temperatura é o único fator que desloca o equilíbrio e altera o valor da constante de equilíbrio. Por exemplo , um aumento na temperatura provoca aumento do valor da constante de equilíbrio para reações endotérmicas (ΔH >0) e diminuição para exotérmicas (ΔH < 0).  Observação: O catalisador não desloca o equilíbrio porque aumenta a velocidade da reação direta e inversa na mesma proporção. O catalisador apenas diminui o tempo necessário para que o estado de equilíbrio seja atingido.
  • 17. EQUILIBRIO QUÍMICO ENTRE ÍONS  Considere o eletrólito AB em solução aquosa: AB A+ + B–  Sua ionização (se AB for molecular) ou sua dissociação (se AB for iônico) também é um fenômeno reversível e, assim sendo, atingirá, após determinado tempo, o equilíbrio químico. Este equilíbrio será agora chamado de equilíbrio iônico porque aparecem íons. Importante ressaltar que, no caso de bases fortes e sais solúveis, não podemos falar em equilíbrio iônico, já que a reação inversa não se processa (a dissociação não é reversível).  Exemplos: ; . (não reversível)  Se considerarmos a ionização do HNO2: A exemplo de equilíbrios anteriores, podemos escrever que sua constante de equilíbrio é:
  • 18. EQUILIBRIO IÔNICO  Esta constante de equilíbrio, Kc, recebe agora o nome particular de constante de ionização ou constante de dissociação iônica e é representada por Ki, Ka (no caso de ácidos) ou Kb(no caso de bases).  Observações  a) Ki varia com a temperatura.  b) Quando a ionização de um eletrólito apresentar várias etapas, temos para cada etapa uma constante de ionização:
  • 19. EQUILIBRIO IÔNICO  c) Valores altos de Ki indicam eletrólitos fortes que são, portanto, muito dissociados ou ionizados; enquanto valores baixos indicam que o eletrólito é fraco. Na tabela seguinte, temos valores de Ka de alguns ácidos:
  • 20. Lei da diluição de Ostwald  Chamamos o grau de ionização de um eletrólito, que pode ser definido como a fração do mol que está ionizada na solução. Portanto, para cada mol que foi inicialmente dissolvido, a representa a parte que se ionizou. De forma geral, temos:  Considere o equilíbrio: AB A+ + B–  A partir da concentração molar ( ) e do grau de ionização (α), podemos relacionar Ki e α:
  • 21. Lei da diluição de Ostwald  Esta fórmula é a Lei da Diluição de Ostwald e permite concluir que, quanto menor a concentração de um eletrólito, maior será seu grau de ionização, o que significa dizer que o grau de ionização aumenta à medida que se dilui a solução.  Para eletrólitos fracos, nos quais os valores de α são muito pequenos, podemos considerar 1 – α como sendo praticamente 1, o que simplifica a equação de Ostwald para:
  • 22. Efeito do íon comum  Efeito do íon comum é o nome que se dá à aplicação do princípio de Le Chatelier (deslocamento do equilíbrio) para equilíbrios iônicos.  Exemplo Considere o equilíbrio que se estabelece quando HCN é colocado em água: HCN H+ + CN– Vamos supor agora que se adicione à solução cianeto de sódio (NaCN). Como NaCN é iônico, sua dissociação é total: NaCN → Na+ + CN–  O íon CN– oriundo do cianeto de sódio é comum ao equilíbrio do ácido; logo, sua concentração aumentará, o que provocará o deslocamento do equilíbrio para a esquerda, no sentido de formar HCN, diminuindo, portanto, a ionização do ácido.
  • 23. Efeito do íon comum  O fato de o grau de ionização de um eletrólito diminuir pela adição, na solução, de outro eletrólito que possua um íon igual a um dos íons do 1o eletrólito recebe o nome de efeito de íon comum.  É importante lembrar que há íons que, apesar de não serem comuns ao equilíbrio iônico, também podem deslocá-lo. Tomemos, por exemplo, a dissociação de NH4OH:  Se a esta solução adicionarmos um ácido qualquer, estaremos adicionando H+, que reagirá com os íons OH– da base, formando água.  A concentração de íons OH– irá diminuir e, portanto, o equilíbrio será deslocado para a direita, aumentando a dissociação da base.
  • 24. Indicador ácido-base  Indicadores ácido-base são substâncias químicas, geralmente ácidos ou bases fracas, que mudam de cor, dependendo de o meio estar ácido ou básico.  Esta mudança de cor é decorrência do deslocamento do equilíbrio químico. Tomemos, por exemplo, o indicador ácido- base genérico HIn:  Se adicionarmos ao equilíbrio um ácido qualquer, haverá um aumento na concentração de íons H+, o que provoca um deslocamento para a esquerda, fazendo com que a solução se torne amarela. No entanto, se adicionarmos uma base, há uma diminuição dos íons H+ (que são captados pelo OH– da base formando água) e, portanto, o equilíbrio se desloca para a direita, tornando a solução vermelha.
  • 26. Equilíbrio iônico da água  A água é um eletrólito extremamente fraco, que se ioniza segundo a equação: H2O + H2O H3O+ + OH– Ou simplesmente: H2O H+ + OH–  Como toda ionização, a da água também atinge um equilíbrio, chamado equilíbrio iônico da água. Um litro de água a 25 °C tem massa igual a 1.000 g. Portanto, em 1 litro, temos ± 55,55 mols de água:  Destes 55,55 mols, há evidencias de que apenas 10–7 mols sofrem ionização.  A constante de ionização da água pode ser determinada pela equação:  No entanto, a 25 °C, a quantidade de água que fica sem se ionizar assume o valor de (55,5 – 10–7) mols/L, que é praticamente o valor inicial de 55,5 mol/L. O valor real é 55,55555545 mol/L.
  • 27. Equilíbrio iônico da água  Podemos então concluir que a concentração de água ([H2O]) é praticamente constante e, portanto,  O produto iônico da água, Kw, tem valor igual a 10–14 a 25 °C. Kw é uma constante de equilíbrio e como tal não é afetada pela variação na concentração de H+ ou OH–, mas varia com a temperatura.  Soluções ácidas: [H+] > [OH-] ou [H+] > 10-7 e [OH-] < 10-7(mol/L),  Soluções básicas: [H+] < [OH-] ou [H+] < 10-7 e [OH-] > 10-7(mol/L),  Soluções neutras (ou água pura): [H+] = [OH-] = 10-7 mol/L.
  • 28. O potencial hidrogeniônico / hidroxiliônico  Para não se trabalhar com potências negativas, como, por exemplo, , Peter L. Sörensen propôs uma nova escala para as medidas de acidez e basicidade das soluções, utilizando logaritmo segundo as definições: e  A letra p, minúscula, significa potencial; portanto: pH é o potencial hidrogeniônico da solução; pOH é o potencial hidroxiliônico da solução. Para soluções ácidas: Exemplo: Qual o pH de uma solução de concentração hidrogeniônica igual a 10–5 ?
  • 29. pH e pOH  Resolução:  Para Soluções Básicas:  Exemplo:
  • 30. pH e pOH  Portanto, a 25°C:  Relação entre pH e pOH: Portanto:
  • 31. Hidrólise de sais  Chamamos hidrólise salina a reação entre um sal e a água, produzindo o ácido e a base correspondentes. A hidrólise do sal é, portanto, a reação inversa da neutralização.  Para simplificar a análise dos fenômenos da hidrólise salina, os sais são divididos em 4 tipos: 1) Sal de ácido forte e base fraca; 2) Sal de ácido fraco e base forte; 3) Sal de ácido fraco e base fraca; 4) Sal de ácido forte e base forte. 1. Sal de Ácido Forte e Base Fraca: Quem sofre a hidrólise não é o sal, mas sim o íon NH4 + (da base fraca), liberando íons H+ , que conferem à solução caráter ácido com pH menor que 7.
  • 32. Hidrólise de sais  Sal de Ácido Fraco e Base Forte:  Observamos, então, que quem sofre a hidrólise, neste caso, é o íon CN– (do ácido fraco), liberando íons OH– que conferem à solução caráter básico com pH maior que 7.  Sal de Ácido Fraco e Base Fraca: Como tanto o ácido quanto a base são fracos, ocorre realmente a hidrólise do sal e não apenas de um dos íons (como nos dois casos anteriores). Podemos concluir que quem sofre hidrólise são os íons correspondentes ao ácido e/ou base fracos.
  • 33. Hidrólise de sais  Neste caso, o meio pode ficar ácido, básico ou neutro.  O meio será ligeiramente ácido se a ionização do ácido for maior que a da base (Ka > Kb);  O meio será ligeiramente básico se a ionização do ácido for menor que a da base (Ka < Kb).  O meio será neutro se a ionização do ácido apresentar mesma intensidade que a da base (Ka ≈ Kb).  Sal de Ácido Forte e Base Forte:  Sendo o NaOH uma base forte, os íons Na+ não captam os íons OH– da água. Do mesmo modo, sendo o HBr um ácido forte, os íons Br– não captam os íons H+ da água. Portanto, neste caso, não há hidrólise. A solução terá caráter neutro, com pH igual a 7.  Concluímos que, na solução salina, predomina sempre o caráter do mais forte. Quando o sal é formado por ácido/base de mesma força (2 fortes), a solução final é neutra.
  • 34. Grau de hidrólise de sais (αh) e coeficiente de hidrólise (Kh)  Define-se o grau de hidrólise (αh ) de um sal como: A variação de αh é: 0 < αh < 1 ou 0% < αh < 100%  Constante de Hidrólise (Kh) Para os equilíbrios químicos das reações de hidrólise, define-se uma constante de equilíbrio chamada constante de hidrólise (Kh). Dado o equilíbrio de hidrólise: Observação:  A água não entra na expressão porque é o solvente e sua concentração molar é praticamente constante.
  • 35. Relações entre Kh e Ka, Kb  Considerando a expressão da constante de hidrólise dada anteriormente como exemplo:  Se multiplicarmos simultaneamente o numerador e o denominador da fração por [H3O+] · [OH–], teremos:  Como:
  • 36. Relações entre Kh e Ka, Kb e o produto de solubilidade (PS)  De modo análogo, obteremos: a) para sal de ácido fraco e base forte: b) para sal de ácido forte e base fraca:  Produto de Solubilidade (PS) Existem substâncias pouco solúveis em água como, por exemplo, BaSO4. Adicionando certa quantidade de sulfato de bário à água, notamos que grande parte vai ao fundo, formando um precipitado constituído de BaSO4 que não se dissolve. Entretanto, sabemos que a dissolução do sal não terminou. Na verdade, o sal continua a se dissolver, bem como a precipitar, estabelecendo um equilíbrio dinâmico. Este equilíbrio é chamado heterogêneo ou polifásico porque é o equilíbrio que se estabelece num sistema heterogêneo.
  • 37. Constante do produto de solubilidade (KPS)  Suponha uma solução do eletrólito A2B3, pouco solúvel, em presença de seu corpo de chão (parte insolúvel). A parte que se dissolveu está sob a forma de íons A+++ e B=, enquanto a parte não solúvel está na forma não ionizada A2B3. Existe, assim, um equilíbrio dinâmico entre A2B3 e seus íons na solução, que pode ser representada pela equação:
  • 38. Constante do produto de solubilidade (KPS)  Como todo equilíbrio, este também deve obedecer à lei:  Como a concentração de um sólido tem valor constante, o produto Ki · [A2B3] da fórmula acima também é constante e é chamado de produto de solubilidade: KPS = [A3+]2 . [B2-]3  Portanto, o produto de solubilidade (KPS ) é o produto das concentrações molares dos íons existentes em uma solução saturada, onde cada concentração é elevada a um expoente igual ao respectivo coeficiente do íon na correspondente equação de dissociação.
  • 39. Constante do produto de solubilidade (KPS)  Exemplos:  A expressão do Kps é utilizada somente para soluções saturadas de eletrólitos considerados insolúveis, porque a concentração de íons em solução é pequena, resultando soluções diluídas. O Kps é uma grandeza que só depende da temperatura. Quanto mais solúvel o eletrólito, maior a concentração de íons em solução, maior o valor de Kps; quanto menos solúvel o eletrólito, menor a concentração de íons em solução, menor o valor de Kps, desde que as substâncias comparadas apresentem a mesma proporção entre os íons.  Exemplos:
  • 40. Constante do produto de solubilidade (KPS)  Como apresentam a mesma proporção em íons (1 : 1), o CaCO3 é mais solúvel que o BaCO3, porque possui maior valor de Kps.  Quando as substâncias comparadas possuem proporção em íons diferentes, a mais solúvel é aquela que apresenta maior solubilidade.  Exemplo: Kps = [Ag+]2 · [CrO4 2-]  4·10 –12 = (2x)2 · x  4·10 –12 = 4x3 X = 1,0.10-4 mol/L  solubilidade do Ag2CrO4, portanto, em 1 L de solução é possível dissolver até 10–4 mol de Ag2CrO4 = 0,033173 g.L-1ou 33,17 mg.L-1.
  • 41. Constante do produto de solubilidade (KPS)  BaSO4(s) Ba2+ (aq) + SO4 2- (aq) KPS=1,0 . 10-10 Y mol/L Y mol/L Y mol/L KPS=[Ba2+].[SO4 2-] 10-10=(Y).(Y)  Y = Y= 10-5 mol/L Solubilidade do BaSO4 portanto, em 1 L de solução é possível dissolver até 10–5 mol de BaSO4 = 0,23343 g.L-1 = 233,43 mg.L-1.  Com isso concluímos que Ag2CrO4 é cerca de 7 vezes mais solúvel que o BaSO4.
  • 42. Efeito do íon comum  A adição de íon comum ao equilíbrio provoca um deslocamento no equilíbrio para a esquerda, diminuindo a solubilidade do eletrólito. Consideremos inicialmente uma solução saturada do eletrólito AB, sem a presença do corpo de fundo: AB(s) A+ (aq) + B– (aq) A adição de íons A+ ou B– irá deslocar o equilíbrio no sentido de diminuir a concentração dos íons, até que estas concentrações satisfaçam os Kps. Portanto, ocorre a formação de precipitado. Na presença de precipitado, a adição do íon comum desloca o equilíbrio no sentido de formação do eletrólito sólido, de modo a manter constante o produto das concentrações dos íons.  A adição do eletrólito sólido não altera o equilíbrio nem o número de íons em solução.
  • 43. Previsão de Precipitação  Quando misturamos dois eletrólitos diferentes, em solução, é possível saber quando o precipitado começará a se formar, a partir de dois íons desses eletrólitos. Por exemplo: São misturados volumes iguais de Pb(NO3)2 0,2 M e KI 0,2 M. Haverá formação de um precipitado de PbI2. Dado: Kps do PbI2 = 1,4 · 10–8.  Para respondermos a pergunta, primeiro encontramos a concentração de cada íon em solução: e Quando as duas soluções são misturadas, o volume da solução final duplica, portanto as concentrações de Pb2+ e I – caem pela metade. A equação iônica que representa a precipitação fica: Pb2+ (aq) + 2l – (aq) → PbI2(s), sendo que o seu inverso representa a dissolução do PbI2 . Ao atingir o equilíbrio temos:  PbI2(s)  Pb2+ (aq) + 2I– (aq)
  • 44. Previsão de Precipitação  Qps é denominado de quociente da reação, sendo calculado em função da concentração de íons que são misturados. A precipitação ocorre quando Qps é maior ou igual ao Kps. Em nosso caso, encontramos:  Qps = [Pb2+] · [I–]2  Qps = (0,1) · (0,1)2  Qps = 1,0 · 10–3  Como Kps = 1,4 · 10–8 concluímos que Qps > Kps, portanto ocorre precipitação.