Deslocamento em equilíbrios iônicos

O deslocamento em equilíbrios iônicos segue o princípio de Le Chatelier da mesma forma que um equilíbrio envolvendo um processo químico sem íons. Assim, todos os sistemas sempre tendem a minimizar uma perturbação sofrida para retornar ao estado de equilíbrio.

No caso dos equilíbrios iônicos, a variação da pressão do sistema não promove o seu deslocamento porque eles quase sempre ocorrem em soluções, principalmente em meio aquoso. O que mais influencia um equilíbrio iônico é a temperatura e a concentração (quantidade de íon ou substância).

Temos um equilíbrio iônico quando uma reação química ocorre em um solvente e possui pelo menos um íon. Quando os sais cromato de potássio (K₂CrO₄) e dicromato de potássio (K₂Cr₂O₇), por exemplo, são dissolvidos em água com presença de ácido sulfúrico, forma-se o seguinte equilíbrio iônico:

Equilíbrio iônico entre os sais K₂CrO₄ e K₂Cr₂O₇

Nesse equilíbrio iônico, os íons cromato transformam-se em íons dicromato na reação direta (para a direita), e os íons dicromato transformam-se em íons cromato na reação inversa (para a esquerda).

OBS.: No equilíbrio, não foi representado o potássio (K) porque ele faz parte dos dois sais que foram utilizados. O sulfato (SO₄^-2) do ácido também não foi representado porque é um ânion oriundo de um ácido forte e, por isso, não interage com nenhum componente do equilíbrio ou adicionado a ele.

Quando o cromato (CrO₄^-2) está na presença de ácido, forma uma solução de cor amarela. O dicromato (Cr₂O₇^-2), quando dissolvido em água, forma uma solução de cor alaranjada. Quando juntos em um equilíbrio iônico, não percebemos a prevalência de nenhuma das duas cores.

Representação da coloração de reagentes e produtos do equilíbrio

Se ocorrer uma perturbação no sistema, poderemos ter o deslocamento desse equilíbrio iônico e, com isso, ocorrer a prevalência de uma cor. Veja possíveis casos de perturbação em um equilíbrio iônico:

1- Adição de íon ou substância que participa do equilíbrio

• a) Adição de um ácido forte como o HBr

Como o ácido bromídrico é um ácido forte, logo, em solução, sofre ionização e produz muitos cátions hidrônio (H⁺) e ânions brometo (Br-) no meio a que foi adicionado:

Equação de ionização do HBr

A ionização do HBr fornece ao equilíbrio (CrO₄^-2/ Cr₂O₇^-2) o íon H⁺, como podemos observar:

Equilíbrio iônico entre os sais K₂CrO₄ e K₂Cr₂O₇

Nesse exemplo, teremos deslocamento do equilíbrio da direita e a prevalência da coloração alaranjada. Isso ocorre porque, segundo o princípio de Le Chatelier, quando há o aumento da concentração (quantidade) de um componente do equilíbrio, imediatamente o equilíbrio desloca-se no sentido de consumi-lo.

Resultado do deslocamento do equilíbrio após adição de HBr

2- Adição de íon ou substância que reage com componentes do equilíbrio

• a) Adição de uma base forte como o Ca(OH)₂

Como o hidróxido de cálcio [Ca(OH)₂] é uma base forte, logo, em solução, sofre dissociação e libera muitos cátions cálcio (Ca⁺²) e ânions hidróxido (OH^-) no meio a que foi adicionado:

Equação de dissociação do Ca(OH)₂

A dissociação do Ca(OH)₂ fornece ao equilíbrio (CrO₄^-2/ Cr₂O₇^-2) o íon OH^-, o qual tem grande afinidade com os íons H⁺ presentes no equilíbrio:

Equilíbrio iônico entre os sais K₂CrO₄ e K₂Cr₂O₇

Quando os íons OH^- e H⁺ interagem, ocorre a formação da substância água:

Equação da formação da água a partir de íons

Nesse exemplo, teremos o deslocamento do equilíbrio iônico para a esquerda, já que os íons H⁺ são consumidos pelos ânions OH^-, ocorrendo a prevalência da coloração amarela. Isso ocorre porque, segundo o princípio de Le Chatelier, quando um componente do equilíbrio tem a sua concentração diminuída, imediatamente o equilíbrio desloca-se no sentido de formar a substância ou íon consumido.

Resultado do deslocamento do equilíbrio após adição de Ca(OH)₂