Como calcular o valor dos ions em equilíbrio químico

Para calcular a concentração de íons em equilíbrio químico, você geralmente usará o princípio do equilíbrio químico e a constante de equilíbrio $K_c$. Aqui estão os passos gerais que você pode seguir:

1. Escreva a Equação Química Balanceada:

2. Identifique a reação química em equilíbrio. Por exemplo, para a dissociação do ácido acético em solução aquosa: $${\text{CH}}_3\text{COOH}\rightleftharpoons {\text{CH}}_3{\text{COO}}^{-}+{\text{H}}^{+}$$

3. Escreva a Expressão da Constante de Equilíbrio:

4. Para a reação acima, a expressão de equilíbrio é: [ K_c = \frac{[\text{CH}_3\text{COO}^-][\text{H}^+]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} ]

5. Onde $[X]$ representa a concentração molar do componente X em equilíbrio.

6. Determine as Concentrações Iniciais:

7. Se você tiver as concentrações iniciais dos reagentes e produtos, você precisa conhecê-las. Caso contrário, às vezes você conhecerá apenas as condições iniciais, e as mudanças nas concentrações precisarão ser expressas em termos de $x$, a mudança.

8. Use uma Tabela ICE (Inicial-Change-Equilibrium):

9. Faça uma tabela que mostre as concentrações iniciais, as mudanças nas concentrações e as concentrações no equilíbrio.

10. Assuma que a mudança na concentração dos reagentes e produtos seja proporcional aos coeficientes estequiométricos da reação.

11. Resolução para $x$:

12. Substitua as concentrações de equilíbrio na expressão $K_c$ e resolva para $x$, que representa a alteração nas concentrações.

13. Cálculo das Concentrações de Equilíbrio:

14. Depois de determinar $x$, calcule as concentrações no equilíbrio adicionando ou subtraindo $x$ das concentrações iniciais conforme apropriado.

15. Verificar os Resultados:

16. Certifique-se de que a sua solução é fisicamente plausível (por exemplo, você não deve ter concentrações negativas) e que satisfaça a expressão de $K_c$.

Esse método se aplica tanto para equilíbrios em soluções aquosas quanto para outros sistemas em equilíbrio, como gases. Dependendo da complexidade do sistema, pode haver a necessidade de resolver equações quadráticas ou usar aproximações para sistemas onde a concentração inicial é muito maior que a mudança.