2º Ano - Ensino Médio - Noturno - Química - Energia.
TEMA: Fatores que alteram o equilíbrio.
Conceitos Básicos
A terminologia deslocamento de equilíbrio, utilizada pelos químicos, refere-se à situação de busca de
uma nova condição de equilíbrio, pelo favorecimento de um dos sentidos da reação. Se a alteração imposta favorecer a formação de produtos, dizemos que o equilíbrio irá se deslocar para a direita. Se, no
entanto, a alteração favorecer a formação de reagentes, dizemos que o equilíbrio irá se deslocar para a
esquerda. Resumindo e reforçando o que foi estudado, podemos dizer que uma reação química reversível irá sempre buscar atingir um estado de equilíbrio, em função das condições impostas ao sistema.
Efeito da Adição ou Remoção de um participante
Vamos agora imaginar uma solução que, às vezes, é preparada em casa. O bicarbonato de sódio (NaHCO3
) é um sal que, quando dissolvido em água, forma os íons sódio (Na+
) e bicarbonato (HCO3
–
), segundo
a equação:
A formação do íon hidroxila confere pH básico à solução, que ficará com coloração rósea devido à fenolftaleína. Isso poderá facilmente ser observado em sua escola, se houver algum indicador de ácido e base.
Você já tomou água mineral com gás? Se não tomou, experimente.
Você vai perceber que ela apresenta
um sabor diferente, picante. Isso acontece porque a água gasosa é uma solução, cujo principal soluto é
o gás carbônico (CO2
). Nela, temos o equilíbrio químico descrito pela equação:
Se você soprar com um canudo dentro de uma solução de bicarbonato com fenolftaleína, que forma
uma solução rósea, após um determinado tempo a solução ficará incolor, como você pode observar na
figura a seguir. Vejamos porque isso acontece:
Quando sopramos no fundo de um recipiente com água, aumentamos a concentração de gás carbônico
nesse líquido. Em decorrência, o gás carbônico vai reagir com água, produzindo mais ácido carbônico.
Dizemos que o equilíbrio se desloca para a direita, isto é, a alteração do equilíbrio está favorecendo a
formação de produtos. Às vezes, aumentamos o tamanho de uma das setas, indicando o sentido para o
qual a reação é deslocada para compensar variações impostas ao sistema. Veja:
Quando se adiciona o dióxido de carbono na reação, ocorre a formação de ácido carbônico na solução,
aumentando a sua concentração. Esse aumento de concentração favorece o sentido inverso da reação,
consumindo íons OH–
e formando o íon bicarbonato; consequentemente, a solução perderá sua cor.
Observe, então, que o borbulhamento de gás carbônico na solução aumenta a concentração de ácido carbônico, deslocando o equilíbrio para a direita e, consequentemente, aumentando a acidez. Com
esse aumento, a fenolftaleína deixa de apresentar sua coloração rósea, característica de meio básico.
O que se constatou com a análise dessa reação é que um aumento na concentração dos reagentes
resulta em mais espécies reativas para colisões, provocando aumento na rapidez da reação direta. Por
sua vez, o aumento dos produtos vai provocar aumento da reação inversa e assim o sistema continuará
até se atingir um novo estado de equilíbrio, em que a rapidez da reação direta será igual à da inversa.
Para fixar o conhecimento:
Um exemplo de equilíbrio, que é afetado pela variação da concentração, é o transporte de oxigênio no
sangue, pela hemoglobina. Em regiões de altitudes elevadas, as pessoas que não são da localidade podem sentir hipóxia.
A hipóxia, conhecida como “mal das alturas”, consiste na deficiência da quantidade de oxigênio que
chega aos tecidos do corpo, e seus sintomas são dor de cabeça, náusea, fadiga e outros incômodos. Ela
acontece devido à menor concentração de oxigênio no sangue, como consequência da menor concentração de oxigênio no ar. No sangue, a reação do oxigênio com a molécula de hemoglobina (Hb) é uma
reação complexa, que pode ser representada da seguinte forma:
O equilíbrio hemoglobina-oxigênio se altera com a diminuição na concentração de oxigênio, que favorecerá o equilíbrio no sentido da direita para a esquerda (reação inversa). Essa variação diminui a concentração de oxihemoglobina (HbO2
–
hemoglobina ligada ao oxigênio), causando a hipóxia.
Aos poucos, o organismo pode se adaptar, aumentando a concentração de hemoglobina (Hb), o que vai
favorecer, gradualmente, a reação no sentido direto, levando a uma produção de oxi-hemoglobina e à
diminuição da sensação de mal-estar. Quando se aumenta a concentração de uma substância em um
sistema em equilíbrio, há favorecimento no sentido da reação em que essa substância é consumida.
Influência da adição ou remoção de um participante na Reação no cotidiano
Pesquisas apontam que os habitantes de cidades altas, como Cidade do México, Bogotá (2 235 m acima
do nível do mar) e La Paz (3 630 m acima do nível do mar), chegam a ter 50% a mais de hemoglobina no
sangue do que aqueles que moram no nível do mar. Atletas de regiões de menor altitude sofrem quando
chegam a esses locais. Dá para imaginar que o equilíbrio químico possa influir no resultado de um jogo
de futebol?
O corpo, sem dúvida, tenta reagir produzindo mais hemoglobina; esse processo, porém, é lento e somente se conclui depois de várias semanas de “ambientação” da pessoa com a altitude.
Efeito dos catalisadores sobre o equilíbrio químico
Os catalisadores são substâncias adicionadas a uma reação que ao final são reconstituídas, e, portanto, não participam da reação; porém, eles possuem a capacidade de aumentar a velocidade da reação.
Isso ocorre porque os catalisadores modificam os mecanismos das reações e diminuem a energia de
ativação, isto é, a energia mínima necessária para que a reação ocorra.
Em equilíbrio, a diminuição da energia de ativação, produzida pelo catalisador, tem o mesmo valor para
a reação direta e para a reação inversa. Isso significa que os catalisadores não deslocam os equilíbrios
químicos. O único efeito dos catalisadores é diminuir o tempo para que o sistema entre em equilíbrio.
Fonte : Disponível em: .
Acesso em: 05 Set 2020
Mesmo um atleta bem treinado tem seu rendimento físico muito diminuído quando vai competir em localidades de altitude muito mais elevada do que a que está habituado. Após cerca de duas semanas de
treinamento na nova altitude, o rendimento do atleta retorna ao normal.
A) Explique, em termos químicos, por que o rendimento físico inicial do atleta diminui na altitude
mais elevada.
B) Explique por que, após o período de adaptação, o rendimento do atleta retorna ao normal. O
que ocorre com as reservas naturais de ferro do organismo em consequência da adaptação?
03 – Considere as seguintes afirmações relativas a reações químicas em que não haja variação de
temperatura e pressão:
I. Uma reação química realizada com a adição de um catalisador é denominada heterogênea se existir
uma superfície de contato visível entre os reagentes e o catalisador.
II. A ordem de qualquer reação química em relação à concentração do catalisador é igual a zero.
III. A constante de equilíbrio de uma reação química realizada com a adição de um catalisador tem valor
numérico maior do que o da reação não catalisada.
IV. A lei de velocidade de uma reação química realizada com a adição de um catalisador, mantidas constantes as concentrações dos demais reagentes, é igual àquela da mesma reação não catalisada.
V. Um dos produtos de uma reação química pode ser o catalisador desta mesma reação.
Das afirmações feitas, estão CORRETAS
a) apenas I e III.
b) apenas I e V.
c) apenas I, II e IV.
d) apenas II, IV e V.
e) apenas III, IV e V.
04 – O processo natural de desmineralização e mineralização que ocorre nos dentes é basicamente um
equilíbrio químico, representado pela seguinte equação:
A) Que característica dos dentes da Mônica o autor quis destacar no terceiro quadro da tira?
B) O que provoca a cárie dentária? Nos três primeiros quadros da tira, que microrganismo é representado?
C) Para a conservação dos dentes, que íons devem estar presentes no creme dental?
D) Que cuidados são necessários para se evitar problemas bucais?
Fonte: PACHECO, Jailson Rodrigo. Química Curitiba : Positivo, 2013.
05 – (UFRRJ) O nitrogênio (N2
) reage com oxigênio (O2
) produzindo o monóxido de nitrogênio (NO), um
poluente atmosférico, de acordo com a equação:
A) Aumentar a temperatura.
B) Diminuir a temperatura.
C) Aumentar a pressão.
D) Adicionar oxigênio.
E) Adicionar um catalisador.
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