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Estudo gráfico do equilíbrio químico

Química

O equilíbrio químico de uma reação é atingido quando a taxa de desenvolvimento da reação direta é igual à da reação inversa. No entanto, as concentrações na maioria das vezes não são as mesmas; a dos reagentes pode ser maior, bem como a dos produtos.
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O equilíbrio dinâmico ou equilíbrio químico de uma reação ocorre quando as reações direta e inversa ocorrem simultaneamente. Esses sistemas denominados reversíveis são representados pelas setas nos dois sentidos: Setas duplas de reações reversíveis. ou Setas duplas usada em reações reversíveis.. Um exemplo de reação reversível é citado na imagem acima, entre o gás iodo e o gás hidrogênio.

No início da reação, a quantidade de reagentes é máxima e a de produtos é zero. No entanto, os reagentes reagem entre si, diminuindo sua concentração e aumentando as dos produtos formados. A taxa de desenvolvimento da reação direta também vai diminuindo.

À medida que a concentração dos produtos vai aumentando, a reação inversa tem início e os reagentes são novamente formados; a taxa de desenvolvimento da reação inversa vai aumentando também.

Ao atingir o equilíbrio químico, à temperatura constante, as taxas de desenvolvimento das reações direta e inversa se igualam.

Tddireta = Td inversa

As taxas são iguais, mas as concentrações não. As concentrações dos reagentes e dos produtos dificilmente serão iguais. Somente em casos raros isto ocorre. Na maioria das vezes a concentração dos reagentes será maior que a dos produtos ou vice-versa.

Desse modo, temos três possíveis modos de representar graficamente as taxas de desenvolvimento das reações direta e inversa, relacionando as concentrações dos reagentes e produtos com o passar do tempo. Vejamos cada caso:

1º caso: Concentrações iguais:


Gráfico do equilíbrio dinâmico no momento em que a concentração dos reagentes é igual a dos produtos.

 

Conforme se observa no gráfico, no instante te as reações direta e inversa se igualam, e, nesse caso, as concentrações dos reagentes e dos produtos são as mesmas. Assim, o equilíbrio não está deslocado para nenhum lado, a intensidade de ambas as reações é a mesma, conforme é expresso a seguir:

Reação não deslocada para nenhum lado, pois a concentração dos reagentes e dos produtos está igual no equilíbrio.

2º caso: Concentração dos reagentes maior que concentração dos produtos:

Gráfico do equilíbrio dinâmico no momento em que a concentração dos reagentes é maior que a dos produtos.
 


Já nesse caso, observa-se que ao atingir o equilíbrio, a concentração dos reagentes é maior que a dos produtos. Desse modo, conclui-se que se há mais reagente, a reação inversa está ocorrendo com maior intensidade. A reação está deslocada para a esquerda:

Reação deslocada no sentido inverso, maior concentração de reagentes do que de produtos. 
 

3º caso: Concentração dos produtos maior que dos reagentes:

 

Gráfico do equilíbrio dinâmico no momento em que a concentração dos produtos é maior que a dos reagentes.

Visto que no equilíbrio a concentração dos produtos está maior, isto significa que a reação está deslocada para a direita, porque a reação direta (com formação dos produtos) ocorre com maior intensidade.

 

Reação deslocada no sentido direto, maior concentração de produtos do que de reagentes.

O que indicará se a reação tende para a direita ou para a esquerda será a constante de equilíbrio K, que só depende da temperatura.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

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