Le Chatelier e a temperatura

LE CHATELIER E A TEMPERATURA
Experimento cadastrado por Leandro Fantini em 06/07/2011
Classificação
•••••
baseado em 3 avaliações
Total de exibiçõeses: 1636 (até 17/06/2017 21:11:04)
Palavras-chave:
Material - Onde encontrar
Em laboratórios e lojas especializadas
Material - Quanto custa
Entre R$ 10,00 e R$ 25,00
Tempo de apresentação
Até 30 minutos
Dificuldade
Avançado
Segurança
Requer cuidados especiais
MATERIAIS
• Dois tubos de ensaio com tampa ou rolha que não p
• Nitrato de Chumbo (II) Pb(NO3)2
• Uma garra ou pegador ou pregador de roupa
• Um maçarico ou fogão, ou isqueiro
• Um suporte para os tubos de ensaio
• Dois béqueres
• Água quente e água fria
• Uma espátula
INTRODUÇÃO
Você sabia que é possível alterar as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química? Ou seja, você pode optar se
deseja mais ou menos de uma determinada substância. Veja neste experimento como você pode deslocar uma reação química,
tendendo para a obtenção de mais produtos ou mais reagentes.
PASSO 01 - MÃOS À OBRA
Retire alguns grãos do nitrato de chumbo com a espátula e coloque dentro do tubo de ensaio. Como o nitrato de chumbo pode conter
umidade, nós aquecemos levemente o sal para retirar a umidade. Não aqueça demais pois o sal começará a se decompor. Segure o
tubo com uma garra.
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LE CHATELIER E A TEMPERATURA
Retirando um pouco do Pb(NO3)2
Quantidade utilizado do sal
Desidratando com cuidado para não começar a
decomposição.
PASSO 02 - MÃOS À OBRA
Feche bem o tubo e leve-o à chama até começar a decomposição. Ou seja, um gás de cor castanho avermelhado começa a ser
produzido. Repita o procedimento para o segundo tubo usando as mesmas quantidades. Atenção: Muito cuidado com esse gás! Ele é
tóxico! Uma vez produzido esse gás, não há necessidade de descarta-lo, ele poderá ser usado em outras aulas, desde que esteja
bem vedado.
Decompondo.
PASSO 03 - MÃOS À OBRA
Certifique-se de que, inicialmente, ambos os frascos estejam com as mesmas quantidades de gás. Prepare um béquer com água
quente e outro com água fria e mergulhe um frasco em cada béquer. Após um minuto, retire-os da água e observe. Agora, coloque o
tudo que estava em água quente no béquer que contém água fria e vice-versa.
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LE CHATELIER E A TEMPERATURA
Esquerda, água quente, direita, água fria.
O tudo da esquerda está mais intenso, pois estava na água quente.
PASSO 04 - O QUE ACONTECE
Decomposição é uma reação em que uma substância se transforma em duas ou mais sem a interação com outra. Ou seja, uma
substância se “quebra” em duas ou mais partes. Nesse experimento temos inicialmente o nitrato de chumbo(II), representado pela
fórmula: Pb(NO3)2. Uma característica do nitrato de chumbo(II) é que quando aquecido, sofre decomposição formando óxido de
chumbo (II), dióxido de nitrogênio e oxigênio molecular. Esta reação está representada na equação 1 abaixo. Por sua vez, o dióxido
de nitrogênio (NO2), que possui uma coloração castanho-avermelhada, dimeriza formando o tetróxido de dinitrogênio (N2O4), que é
incolor. Dimerização é o processo no qual duas moléculas se juntam formando uma só. Nessa etapa de dimerização ocorre um
equilíbrio químico, representado pela equação 2 abaixo. Equilíbrio químico se dá quando a velocidade da reação direta é a mesma da
reação inversa. O equilíbrio químico pode ser perturbado por alguns fatores, como a temperatura. Segundo Le Chatelier, quando o
equilíbrio é perturbado, a reação desloca este equilíbrio no sentido de minimizar a perturbação sofrida e restabelecer um novo
equilíbrio.
Em um equilíbrio químico não necessariamente as concentrações das espécies são iguais, mas sim as velocidades das reações direta
e inversa! A equação 2 representa um sistema em equilíbrio, e se fornecermos ou retirarmos calor, perturbaremos esse equilíbrio
químico. Dessa forma, segundo Le Chatelier, ocorre um favorecimento da reação (direta ou inversa) que minimiza a perturbação
sofrida.
Neste caso, quando aquecemos o frasco, percebemos um aumento na intensidade da cor marrom-avermelhado. Isso indica que a
reação favorecida foi a inversa, ou seja, a reação de formação do NO2. E quando resfriamos o frasco, a cor marrom-avermelhada fica
menos intensa, indicando um favorecimento da reação direta, em que ocorre consumo de parte do NO2, responsável pela coloração.
A constante de equilíbrio Kc.
Como já dito anteriormente, equilíbrio químico significa que: Com a mesma velocidade em que a reação se processa no sentido direto,
de formação de produtos, ela se processa inversamente, no sentido de reconstituição dos reagentes, o que mantem as concentrações
constantes (não necessariamente iguais). Em um sistema em equilíbrio, Kc é a razão das concentrações das substâncias. O cálculo
de Kc pode ser feito como mostrado nas equações 3 e 4, onde [ ] significa concentração, e expoentes em letras minúsculas são os
coeficientes estequiométricos.
Podemos perceber que, quando variamos as temperaturas, o equilíbrio se desloca, consequentemente alterando as concentrações.
Sendo assim, não importa as quantidades do sal utilizado, a constante de equilíbrio sempre será a mesma em uma mesma
temperatura, e será afetada, não pelas alterações nas concentrações, mas pela temperatura.
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