CARACTERÍSTICAS DO ESTADO DE EQUILÍBRIO

Em uma reacção reversível que ocorre num sistema fechado a uma temperatura constante, inicialmente existem os reagentes no sistema, à medida que o tempo passa a reacção vai ocorrendo com uma certa velocidade V₁ ou V_d (velocidade da reacção directa). Visto que no início, a concentração dos reagentes é máxima, a velocidade V₁ ou V_d também é máxima.

À medida que o tempo passa os reagentes vão sendo consumidos, consequentemente a sua concentração diminui. A diminuição da concentração dos reagentes acarreta a diminuição da velocidade da reacção directa, V₁ ou V_d conforme mostra o gráfico 1 (gráfico à esquerda).

Por outro lado, no início da reacção ainda não existem os produtos, por isso a sua concentração é nula. No entanto, assim que os produtos da reacção começam a ser formados, estes reagem entre si com uma velocidade V₂ ou V_i (velocidade da reacção inversa) para formar os reagentes inicialmente existentes.

Dado que à medida que o tempo passa, os produtos vão sendo formados, a sua concentração aumenta com o tempo, assim, a velocidade da reacção inversa, V₂ ou V_i, vai aumentando tal como mostra o gráfico 2 (gráfico à direita).

Entretanto, chega um momento em que ao nível macroscópico não se observam mais alterações no sistema, a reacção parece ter terminado. Isso acontece porque a velocidade da reacção directa (V₁ ou V_d) é igual a velocidade da reacção inversa (V₂ ou V_i), ou seja, a reacção que ocorre no sentido directo ocorre com a mesma velocidade que a reacção que ocorre no sentido inverso, então dizemos que a reacção (o sistema) atingiu o Equilíbrio Químico.

 

Exactamente no instante t_e a reacção entra em equilíbrio químico como se vê no gráfico acima representado.

Equilíbrio químico é o estado dinâmico das reacções reversíveis onde a velocidade da reacção directa é igual a velocidade da reacção inversa (V₁ = V_2­).

Portanto, o equilíbrio químico é atingido quando a velocidade da reacção directa (V₁ ou V_d) é igual a velocidade da reacção inversa (V₂ ou V_i).

V₁ = V₂ ⇒  Equilíbrio químico

O equilíbrio químico só pode ser alcançado por uma reacção reversível e num sistema fechado a temperatura constante. Um sistema fechado é aquele onde somente há troca de calor entre o sistema e o meio e não de matéria.

Apesar de as velocidades, directa e inversa ocorrerem com a mesma velocidade isso não significa que as concentrações dos reagentes e produtos são obrigatoriamente iguais mas sim tornam-se constantes.

No equilíbrio, ao nível macroscópico aparentemente a reacção parece estar parada, isto é, nesse instante temos a sensação de que o processo já terminou, acontece, porém, que ao nível microscópico ela continua ocorrendo nos dois sentidos (directo e inverso), ou seja, a reacção vai ocorrendo continuamente sem parar só que a uma velocidade constante, por isso diz-se que o equilíbrio químico é um equilíbrio dinâmico, pois a reacção não pára, ela está sempre ocorrendo nos dois sentidos.

Com base no exposto, podemos concluir que as características do estado de equilíbrio são:

• No estado de equilíbrio a velocidade da reacção directa (V₁) é igual a velocidade da reacção inversa (V₂);

• As propriedades macroscópicas do sistema em equilíbrio químico (concentração, massa, cor, pressão de vapor, etc.), permanecem constantes;

• O Equilíbrio químico é Dinâmico, pois as reacções, directa e inversa continuam ocorrendo Ininterruptamente;

• O equilíbrio químico só pode ser alcançado por uma reacção reversível, num sistema fechado mantido a temperatura constante.

ANÁLISE GRÁFICA DO EQUILÍBRIO DINÂMICO

Consideremos a reacção entre o Hidrogénio e o Iodo para formar o Iodeto de Hidrogénio.

H_2(g) + I_2(g) ⇌ 2 HI_(g)

Agora observemos o que acontece à medida que essa reacção ocorre analisando o gráfico:

 

Por: Miguel Pascoal

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