Fatores que alteram o estado de equilíbrio

Princípio de Le Châtelier

          Ao dissolvermos um comprimido de antiácido efervescente em uma quantidade qualquer de água, forma-se um sistema em equilíbrio, envolvendo os componentes da fórmula desse medicamento: bicarbonato de sódio, carbonato de sódio, ácido cítrico e ácido acetilsalicílico. Se adicionarmos a esse sistema um ácido, observa-se a produção de mais bolhas de gás.
          Interpretando esses resultados, podemos dizer que houve um favorecimento do equilíbrio no sentido da formação do gás. Isso quer dizer que o equilíbrio formado após a dissolução do comprimido foi perturbado. Esse fenômeno, observado nos sistemas em equilíbrio, em que uma perturbação desencadeia o equilíbrio, favorecendo-o no sentido de compensar a modificação imposta, é chamado de Princípio de Le Châtelier.

Concentração

          Ao analisarmos o que foi visto anteriormente, concluímos que a diminuição da concentração de um dos produtos da reação favoreceu a formação de gás, ou seja, um dos produtos da reação. Agora, veja o que acontece quando alteramos a concentração dos reagentes:
Por exemplo, para o sistema em equilíbrio:

2 CO (g) + O₂ (g)2 CO₂ (g)

          Observa-se maior rendimento em produtos quando se inicia a reação com altas concentrações de CO (g) ou de O₂ (g). Pelo Princípio de Le Chantêlier, a perturbação dever ser compensada. Para isso, é necessário o consumo da espécie que está em maior concentração, o que é realizado quando se formam produtos.

Pressão

          É importante considerar a pressão de um sistema em equilíbrio somente quando estão presentes substâncias em estado gasoso. Praticamente não há favorecimento do equilíbrio em nenhum sentido quando se altera a pressão de um equilíbrio quando se envolve apenas sólidos e líquidos. Nos sistemas homogêneos, isso também pode ser observado. O aumento da pressão faz com que o equilíbrio seja favorecido no sentido em que há o menor número de moléculas no estado gasoso. Já a diminuição da pressão favorece a reação inversa, em que o sistema ocupa maior volume, e é identificada pela intensificação da cor castanha.

Temperatura

          Para observar a influência da temperatura nos equilíbrios, vamos considerar a equação termoquímica que os representa. Por exemplo, no equilíbrio envolvendo a formação da amônia, que é um processo exotérmico,

N₂ (g) + 3 H₂ (g)2 NH₃ (g) + 46 kj

a formação do produto é aumentada quando há o abaixamento da temperatura. Como a energia é um produto da reação, ela está sendo retirada, com o resfriamento, e o equilíbrio deve compensar esse efeito favorecendo a reação no sentido da formação dos produtos. 

Ou seja, a variação da temperatura funciona de duas maneiras:

Em processos endotérmicos:

• K_c é proporcional à temperatura;
• O aumento da temperatura aumenta o K_c e a diminuição da temperatura diminui o K_c.

E quanto os processos exotérmicos:

• K_c é inversamente proporcional à temperatura;
• O aumento da temperatura diminui o K_c e a diminuição da temperatura aumenta o K_c.

Catalisadores

Um catalisador, é todo e qualquer tipo de substância que acelera a velocidade de uma reação, modificando também seus mecanismos e energias de ativação. Os catalisadores não alteram o rendimento, mas permitem que essa situação seja atingida mais rapidamente.