Olá, candidatos! Hoje falaremos sobre equilíbrio químico no Enem, um dos conteúdos que estatisticamente mais caem não só nesse exame, mas na maioria das provas e vestibulares por todo o Brasil.
Para se sair bem na resolução de questões de equilíbrio químico, você precisa estudar bem esse conteúdo, pois ele não é simples e envolve vários outros conceitos que são básicos, como concentração, acidez, basicidade, reações e equações químicas.
Primeiramente você precisa saber o que é equilíbrio químico e quando ele ocorre para identificar que é esse conteúdo que está sendo cobrado na questão.
O equilíbrio químico ocorre somente no caso de reações reversíveis. As reações irreversíveis são as que ocorrem em um único sentido (reação direta), nas quais todo o reagente transforma-se no produto e a reação cessa. Já as reações reversíveis ocorrem nos dois sentidos (reação direta e reação inversa). Nesse tipo de reação, tanto os reagentes quanto os produtos são consumidos e formados simultaneamente.
O equilíbrio químico é atingido quando a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa (Vd = Vi). Isso é indicado por uma seta dupla (↔) que aparece na equação química.
Além disso, é importante saber o seguinte:
- Interpretar os gráficos do equilíbrio químico;
- Fatores que influenciam no equilíbrio químico, causando o seu deslocamento (como variação da concentração, variação da temperatura e variação da pressão);
- O Princípio de Le Chatelier;
- Cálculo e análise do pH;
- Saber calcular a constante de equilíbrio químico.
Esses e outros conteúdos relacionados podem ser estudados por meio dos artigos presentes na seção Equilíbrio Químico.
Lembre-se de que as questões do Enem costumam ser interdisciplinares e contextualizadas, assim, esses conteúdos podem vir relacionados com aspectos ambientais, sociais, tecnológicos, bem como com outros conteúdos de Química, como meios neutro, ácido e básico, e cálculos matemáticos.
Veja alguns exemplos de questões de Equilíbrio Químico que já foram cobradas em provas anteriores do Enem:
Exemplo 1: Enem 2009 – caderno azul: Conteúdos cobrados: PH, Princípio de Le Chatelier e fatores que alteram o equilíbrio químico (deslocamento do equilíbrio químico).
Questão 12 do Enem 2009 do caderno azul
Resolução: Alternativa “a”.
O enunciado da questão explica que, se o ácido carboxílico (CH3(CH2)16COOH) for formado, o sabão ficará menos eficiente. Assim, o equilíbrio precisa deslocar-se para o outro sentido da reação, o sentido inverso, no qual o ácido carboxílico é consumido e os ânions do sabão (CH3(CH2)16COO-) são formados.
O Princípio de Le Chatelier diz que, quando se aplica uma força em um sistema em equilíbrio, ele tende a reajustar-se no sentido de diminuir os efeitos dessa força. Assim, se o pH for básico, isto é, se aumentarmos a concentração dos íons OH- do sistema, o equilíbrio tenderá a deslocar-se para a direita.
Exemplo 2: Enem 2011 – caderno azul: Conteúdo cobrado: Deslocamento do equilíbrio.
Questão 75 do Enem 2011 do caderno azul
Resolução: Alternativa “b”.
Se houver aumento da concentração de H+ (que vem do ácido fosfórico do refrigerante), ele reagirá com a hidroxila (OH-), diminuindo a sua concentração e deslocando o equilíbrio para a direita a fim de repor o OH-, ou seja, ocorrerá a desmineralização do dente.
Exemplo 3: Enem 2013 – caderno azul: Conteúdos cobrados: Cálculo do pH e Constante de equilíbrio.
Questão 64 do Enem 2013 do caderno azul
Resolução: Alternativa “b”.
Segundo o enunciado, o segundo equilíbrio é dado por:
HClO(aq) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + Cl–(aq), pKa = 7,53, tem-se que Ka = 10–7,53
O enunciado também diz que a ação desinfetante do HClO é 80 vezes maior que a do ClO–(aq), então a concentração do HClO deve ser maior, ou seja, o equilíbrio deve deslocar-se para a esquerda.
Agora vejamos em qual dos valores de pH dados nas alternativas será melhor para produzir esse ácido e, consequentemente, haver uma desinfecção mais efetiva:
* Meio muito ácido (pH = 0): Com um meio assim, teremos uma quantidade muito grande de íons H3O+(aq) na primeira reação (de dissolução do cloro). Para reajustar o sistema, eles deverão ser consumidos, o que deslocará o equilíbrio fortemente para a esquerda e isso causará a diminuição da concentração do próprio HclO formado nessa reação:
Cl2(g) + 2 H2O(l) ↔ HClO(aq) + H3O+(aq) + ClO–(aq).
*Meio ácido (pH = 5):
Ka = [H+]⋅[ClO−] = 10−7,53
[HClO]
Ka = [10−5]⋅[ClO−] = 10−7,53
[HClO]
Ka = [ClO−]= 10−7,53
[HClO] 10−5
Ka ≈ 1
100
Esse valor indica que a concentração de HClO é cerca de 100 vezes maior que a concentração de ClO−. Portanto, concluímos que a melhor opção para que haja a desinfecção da água é o pH = 5.
*Meio neutro (pH = 7):
Ka = [H+]⋅[ClO−] = 10−7,53
[HClO]
Ka = [10−7]⋅[ClO−] = 10−7,53
[HClO]
Ka = [ClO−]= 10−7,53
[HClO] 10−7
Ka ≈ 1
Esse valor indica que a concentração de ClO− é praticamente igual à concentração de HClO, [ClO−] ≈ [HClO].
* Meio básico (pH > 7): em soluções básicas, o segundo equilíbrio encontra-se deslocado para a direita, e a concentração do íon ClO− é maior que a do HClO.
