Equilíbrio químico

Objetivo do Item:

  Determinar uma constante de equilíbrio de uma reação de decomposição;

Aprendizagens Essenciais (Química – 11º ano – página 12):

 Aplicar, na resolução de problemas, o conceito de equilíbrio químico em sistemas    

 homogéneos, incluindo a análise de gráficos, a escrita de expressões matemáticas
 que traduzam a constante de equilíbrio e a relação entre a constante de equilíbrio e a   

 extensão de uma reação, explicando as estratégias de resolução.

Áreas de Competências do Perfil dos Alunos (A, C e D)

Linguagens e textos
- Utilizar de modo proficiente diferentes linguagens e símbolos associados (…) à matemática e à ciência.

Raciocínio e resolução de problemas
- Interpretar informação, planear (…).

Os critérios de classificação apresentam-se organizados por etapas. Cada etapa identifica uma fase do processo de resolução e o grau de qualidade ou de rigor com que deve ser executada.

A classificação das respostas aos itens cujos critérios se apresentam organizados por etapas resulta da soma das pontuações atribuídas às etapas apresentadas e da aplicação dos critérios de desvalorização definidos para situações específicas (consultar documento integral).

A introdução à temática pode ser feita a partir de um simulador computacional, uma vez que estes permitem ao aluno ter uma visão da natureza dinâmica do equilíbrio químico, com a vantagem de se poder explorar o que acontece no sistema macro e microscopicamente.

Apresentam-se, alguns exemplos de simuladores computacionais:

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/ideal-gas/latest/ideal-gas.html?simulation=reversible-reactions&locale=pt_BR

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/reactions-and-rates/latest/reactions-and-rates.html?simulation=reactions-and-rates&locale=pt_BR

http://simulfq.blogspot.com/2016/01/equil-simulacao-equilibrio-quimico.html

Durante a exploração das potencialidades do simulador, pode-se:

• Identificar a reação direta e a reação inversa, numa equação química,
• Indicar, que uma situação de equilíbrio químico se pode atingir a partir de:

- reagentes;

- produtos de reação;

- uma mistura de reagentes e produtos de reação.

• Concluir que as quantidades de substâncias presentes no equilíbrio dependem das quantidades iniciais das substâncias;
• Compreender que numa situação de equilíbrio químico, a reação não termina, continuando a ocorrer a reação direta e a reação inversa, à mesma velocidade;
• Concluir que uma vez atingido o equilíbrio químico, a concentração das espécies intervenientes se mantém constante.

   Após a exploração da simulação, pode-se:

• Compreender que para cada equilíbrio existe uma relação de concentrações (constante de equilíbrio, Kc);
• Referir que, para uma dada reação, a constante de equilíbrio, Kc, só depende da temperatura;
• Escrever equações químicas que traduzam equilíbrios químicos homogéneos e escrever, para cada um destes equilíbrios a respetiva constante de equilíbrio, Kc;
• Resolver situações-problema.