transformação química e equilíbrio químico

Olá Thayná. Primeiramente: interpretações possíveis após o cálculo do pH de uma solução Com o cálculo do pH de uma solução, podemos classificá-la em ácida, básica ou neutra. Para isso, basta conhecer a seguinte relação: Se pH < 7 ? Solução ácida; Se pH = 7? Solução neutra; Se pH > 7 Solução básica. Exemplos de aplicação do cálculo do pH de uma solução: Ex.1: Após uma forte chuva na cidade de Goiânia, a SANEAGO (Companhia de Saneamento de Goiás) constatou que se tratava de uma chuva ácida porque a concentração de íons hidróxido era de 2.10-5 mol/L. Assim, qual era o valor do pH da chuva? Os dados fornecidos pelo exercício foram: [H+] = 2.10-5 mol/L pH = ? Como temos o valor da concentração de hidrônios (H+), basta utilizar a expressão para o cálculo do pH abaixo: pH = log[H+] pH = - log 2.10-5 OBS.: Como temos o logaritmo 2 multiplicado por 10 e elevado a -5, é o mesmo que a subtração do logaritmo 10 (multiplicado por 5) pelo logaritmo 2. pH = 5.log10 – log2 OBS.: o log de 2 vale 0,301, e o log de 10 vale 1. pH = 5.1 – 0,301 pH = 5- 0,301 pH = 4,69 Ex. 2: Um alvejante de roupas apresenta [OH-] aproximadamente igual a 1,0 10-4 M. Nessas condições, qual será o seu valor de pH? Os valores fornecidos pelo exercício foram: [OH-] = 1,0 10-4 M pH = ? Como o exercício forneceu a concentração de íons hidróxido (OH-) para calcular o pH da solução, é necessário fazer os seguintes passos: 1o Passo: Determinar o valor do pOH por meio da concentração de íons OH- na expressão abaixo: pOH = log[OH-] pOH = 1,0 10-4 pH = 4 – log 1 OBS.: o log de 1 na base 10 é sempre igual a 0. pH = 4-0 POH = 4 2o Passo: Determinar o valor do pH por meio da expressão abaixo: pH + pOH = 14 pH + 4 = 14 pH = 14-4 pH= =10 Ex. 3: Uma solução de ácido cianídrico é preparada e apresenta 0,008 M. Determine o pH dessa solução aquosa sabendo que o ácido utilizado encontra-se 50% ionizado. Os dados fornecidos pelo exercício foram: M = 0,0008 M ? = 50% pH= ? Para determinar o pH, precisamos da concentração de hidrônios (H+). Veja o passo a passo: 1o Passo: calcular a quantidade de íons hidrônios na solução por meio da seguinte expressão: [H+] = ?. M [H+] = 0,5. 0,0008 [H+] = 0,0004 mol/L ou 10-4 mol/L 2o Passo: Calcular o pH utilizando o valor da concentração de hidrônios encontrado no primeiro passo: [H+] = 10-pH 10-4 = 10-pH OBS.: Como apresentam a mesma base, podemos igualar os expoentes: -4 = -pH.(-1) OBS.: Devemos multiplicar por -1 para que o sinal do pH não seja negativo: pH = 4 O cálculo do pOH é semelhante. Sobre deslocamento do equilíbrio, seja a reação química: 1A+ 2B + 1C <--> 3D Assim, no deslocamento de um equilíbrio químico, a reação inversa prevalece sobre a direta e tende à formação dos reagentes A, B, C ou a reação direta prevalece sobre a reação inversa e tende à formação do produto D. Essas ocorrências foram reportadas pelo químico francês Henri Louis Le Chatelier. Ele descobriu que, quando um sistema em equilíbrio é perturbado, tende a trabalhar contra a perturbação gerada e, para isso, busca atingir uma nova situação de equilíbrio. Essa tendência do sistema é denominada de princípio de Le Chatelier. Segundo os estudos realizados por Le Chatelier, os únicos fatores capazes de promover o deslocamento de um equilíbrio químico são: Concentração do participante; Temperatura; Pressão. Influência da concentração no deslocamento do equilíbrio A mudança na concentração de um participante da reação é um fator que pode promover o deslocamento de um equilíbrio químico. De uma forma geral, segundo o princípio de Le Chatelier, com relação à modificação na concentração de um dos participantes, o equilíbrio comporta-se da seguinte maneira: Aumento da concentração: o equilíbrio desloca-se no sentido contrário ao do participante; Diminuição da concentração: o equilíbrio desloca-se no mesmo sentido do participante. Exemplo de relação de equilíbrio: Assim, se: Aumentarmos a concentração dos reagentes A, B ou C: o equilíbrio será deslocado no sentido contrário a eles, ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação de D); Aumentarmos a concentração do produto D: o equilíbrio será deslocado no sentido contrário ao dos reagentes, ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes A, B e C); Diminuirmos a concentração dos reagentes A, B ou C: o equilíbrio será deslocado no mesmo sentido deles, ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes); Diminuirmos a concentração do produto D: o equilíbrio será deslocado no mesmo sentido dele, ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação do produto). Obs.: A mudança na concentração de participantes sólidos não provoca o deslocamento no equilíbrio. Influência da temperatura no deslocamento do equilíbrio A modificação da temperatura, durante uma reação química, é um fator que pode promover o deslocamento de um equilíbrio químico. Em relação a essa mudança de temperatura, de uma forma geral, segundo o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio comporta-se da seguinte forma: No aumento da temperatura: o equilíbrio desloca-se no sentido da reação endotérmica; Na diminuição da temperatura: o equilíbrio desloca-se no sentido da reação exotérmica. Para realizar a análise da influência da temperatura em um equilíbrio, é fundamental conhecer a natureza das reações direta e inversa que é determinada pela variação da entalpia da reação. Assim, se: ?H positivo: reação direta endotérmica e reação inversa exotérmica; ?H negativo: reação direta exotérmica e reação inversa endotérmica. Por exemplo, com relação ao equilíbrio a seguir: Modelo de uma equação em equilíbrio químico Modelo de uma equação em equilíbrio químico Nesse caso, por ter ?H negativo, a reação direta é exotérmica e a reação inversa é endotérmica. Assim, se: Aumentarmos a temperatura do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido inverso (da reação endotérmica), ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes); Diminuirmos a temperatura do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido direto (da reação exotérmica), ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação do produto D). Influência da pressão no deslocamento do equilíbrio Durante uma reação química, a mudança da pressão no ambiente é um fator que pode promover o deslocamento de um equilíbrio químico. De uma forma geral, segundo o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio comporta-se da seguinte maneira com o(a): Aumento da pressão: o equilíbrio desloca-se no sentido de menor volume; Diminuição da pressão: o equilíbrio desloca-se no sentido de maior volume. Para realizar a análise da influência da pressão em um equilíbrio, é fundamental conhecer o volume estabelecido nos reagentes e nos produtos, o qual pode ser determinado pelos coeficientes que tornam a equação balanceada, como no exemplo a seguir: Modelo de uma equação em equilíbrio químico Modelo de uma equação em equilíbrio químico Dessa forma, os reagentes apresentam um volume de 4L, que é obtido pela soma dos coeficientes 1, 2 e 2, e o produto, que é único, apresenta um volume de 3L (dado pelo coeficiente 3). Assim, em relação ao equilíbrio acima, se: Aumentarmos a pressão do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido direto (do menor volume, 3L), ou seja, será deslocado para a direita (sentido da formação do produto D). Diminuirmos a pressão do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido inverso (do maior volume, 4 L), ou seja, será deslocado para a esquerda (sentido da formação dos reagentes). Obs.: O aumento ou diminuição da pressão em um sistema em equilíbrio pode promover o deslocamento apenas em situações em que o volume dos reagentes é diferente do volume dos produtos. Bons estudos ! Fontes: http://alunosonline.uol.com.br/quimica/calculo-ph-uma-solucao.html http://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm