Conceitos Fundamentais sobre Equilíbrio Químico

O Equilíbrio Químico 1 B A Para um equilíbrio geral A energia livre pode ser escrita em função de um índice que mede o progresso da reação ξ Em termos do potencial químico o progresso da reação é dado por A diferença de potencial químico entre produtos e reagentes na composição ξ é dado pela equação acima ξ tem unidades de mol Podemos representar qualquer processo com uma curva G vs ξ A energia de reação de Gibbs é definida como O Equilíbrio Químico 2 Em termos de ξ Portanto a uma dada composição Lembrese que os potenciais químicos mudam com a composição Como Exemplo em função de p e xa Em qual dos lados do gráfico ao lado temos o processo espontâneo AB B A Quando é que temos o equilíbrio químico O Equilíbrio Químico 3 Exergônica Endergônica Em equilíbrio Quando é que temos o equilíbrio químico Sempre devemos observar o ΔG do processo GLOBAL O Gás Ideal 4 Considere o caso de um equilíbrio entre gases Para uma reação qualquer usando uma expressão equivalente a lei de Hess temos em função do ΔfG No equilíbrio ΔrG0 portanto B A O Gás Ideal 5 Familiar Temos uma conexão entre a condição de equilíbrio equilíbrio termodinâmico e K ou seja de ΔrG e K Quando ΔrG0 temos K1 e quando ΔrG0 K1 Como você interpretaria tal resultado Para um caso GERAL Podemos expressar o equilíbrio químico pela equação Usando os coeficientes estequimétricos O Equilíbrio Químico 6 De onde vem o mínimo em ΔGr Exemplo mais simples Mistura de gases O Caso Geral 7 Para qualquer mudanca Δξ no progresso da reação temos uma mudança vjΔξ na quantidade mols de um composto J Para este caso geral temos Com Com Q dado pela expressão Onde usamos na dedução O Caso Geral 8 Considere uma mudança dξ No equilíbrio QK e portanto O Caso Geral 9 A constante de equilíbrio termodinâmico é definida por Definida em termos da atividade ou fugacidade O Caso Geral 10 IMPORTANTE O K é definido tendo as mesmas condições padrão p1 bar ou outras ver tabela Sempre devemos usar a atividade Quais as unidades de K K é expresso em termos das atividades das substâncias pp pK pp bb Jc O Caso Geral 14 Lembrando Se uma maior precisão não é necessária aproximamos Kϒ 1 e KKb Lembrese que O Efeito da Pressão Pois ΔrG0 é definido a uma pressão padrão O fato de K não mudar não significa que a composição não mude exemplo O Efeito da Pressão 15 Que principio é este Assumindo que so tinhamos A no inicio e expressando xA e xB em termos do grau de dissociação temos ou Que mostra claramente que apesar de K ser independente de P α não é O Efeito da Temperatura 16 Equação de vant Hoff Justificativa usando GibbsHelmholtz O principio de Le Chatelier pode ser derivado diretamente da equação abaixo Considere Principio de Le Chatelier O Efeito da Temperatura 18 O Efeito da Temperatura