A situação de equilíbrio
Os esquemas representam duas situações de equilíbrio: 1) equilíbrio estático – a água que permanece no interior de um tanque fechado; 2) equilíbrio dinâmico – depósito cuja quantidade de água que chega por minuto é idêntica à que escoa pelo ralo.
equilíbrio dinâmico
x
ILUSTRAÇÕES: ADILSON SECCO/ARQUIVO DA EDITORA
DIVULGAÇÃO PNLD
Imagine certa quantidade de água contida em um tanque fechado e em temperatura constante. A quantidade de água pode manter-se constante nas duas situações descritas a seguir. Ilustrações produzidas para este conteúdo. Cores Se não retirarmos água do tanque nem acrescentarmos mais água à já existente, o nível fantasia, sem escala. desse líquido permanecerá constante. Nesse caso, tere1 mos um equilíbrio estático, e a água contida no tanque será sempre a mesma. Mas e se uma torneira verter água em um tanque, de modo que, a cada minuto, o volume de líquido que chega a ele seja idêntico ao volume de água que escoa pelo ralo existente no fundo do tanque? No caso, a quantidade de água no interior do tanque também permanecerá constante ao longo do tempo; porém, nesta segunda situação, teremos um equilíbrio dinâmico, e a água contida no tanque será constanteequilíbrio estático mente renovada. Embora as unidades moleculares que constituem o líquido sejam invisíveis, é razoável supor, 2 pelo que estudamos até aqui, que o total de moléculas que constituem a água do interior do tanque permaneça constante, pois o número de moléculas que chega ao tanque por minuto deve ser idêntico ao que sai dele v: volume de água que sai pelo ralo. da torneira por minuto Em resumo, nos dois exemplos, o nível do líquido no tanque não varia; porém, em um caso, o equilíbrio é estático e, no outro, dinâmico. x
v’: volume de água que sai pelo ralo por minuto v 5 v’
O equilíbrio líquido-vapor No capítulo 4, analisamos o que ocorre com um líquido em um sistema fechado. Vamos retomar esse processo observando o esquema a seguir: Ilustração produzida para este conteúdo. Cores fantasia (átomos e moléculas não têm cor); sem escala (a representação é apenas um modelo; as partículas representadas não podem ser observadas diretamente nem com instrumentos).
vácuo
H2O(g) t
H2O(g)
H2O(g)
t
H2O(ℓ) líquido
c H2O(ℓ)
v0
H2O(ℓ) v0 . c0
v
c v5c
H2O(ℓ)
v
c
H2O(g) vapor
H2O(ℓ)
v5c
O líquido começa a vaporizar com velocidade v0. Com o tempo, parte do vapor se condensa, inicialmente com velocidade baixa, c0. À medida que o tempo passa, a velocidade de vaporização diminui e a de condensação aumenta, até ser atingido o equilíbrio, em que v 5 c. Repare que, quando a situação de equilíbrio é atingida, o número de unidades que representam as moléculas constituintes do vapor de água permanece constante.
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Unidade 3 Princípios da reatividade
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