Efeito do íon comum no equilíbrio

O efeito do íon comum ocorre quando nós temos uma reação reversível que já está em equilíbrio e, então, adicionamos um íon comum, isto é, já existente na reação. Com essa adição, poderão ocorrer algumas alterações no equilíbrio, como o seu deslocamento.

O experimento a seguir nos ajudará a ver como o equilíbrio se comporta diante de uma perturbação como essa.

Materiais e Reagentes:

• Água;
• Solução amoniacal para limpeza (NH_3(aq)), comprada em supermercados;
• Bicarbonato de amônio (NH₄HCO₃) comprado em farmácias;
• Copo de vidro transparente de 300 mL ou béquer;
• Colher (de café);
• Conta-gotas;
• Indicador fenolftaleína (se não tiver disponível, poderá ser usado um extrato de repolho roxo, que também serve como indicador);
• Duas tigelas ou recipientes em que caiba o copo de 300 mL.

Procedimento Experimental:

1. Coloque cerca de 200 mL de água no copo;
2. Adicione 10 gotas da solução amoniacal de limpeza;
3. Coloque algumas gotas do indicador de fenolftaleína até ficar rosa;
4. Coloque uma pitada de bicarbonato de sódio (só a ponta da colher de café);
5. Agite a mistura e anote o que foi observado;
6. Repita novamente, em outro copo transparente, as etapas 1, 2 e 3;
7. Coloque esse copo em uma tigela com água aquecida;
8. Retire o copo da água aquecida e coloque-o no recipiente com água gelada;
9. Anote as mudanças de cores que ocorrem.

Resultados e Discussão:

Um debate entre os alunos, intermediado pelo professor, pode ajudar na construção do conhecimento sobre o efeito do íon comum num sistema em equilíbrio químico. Alguns pontos podem ser abordados pelo professor, conforme mostrado a seguir:

• A solução adquiriu uma coloração rosa ao se adicionar o indicado ácido-base de fenolftaleína, porque a solução amoniacal sofre dissociação em meio aquoso, gerando um meio alcalino, ou básico, que é identificado pelo íon OH^1-, conforme podemos ver na solução abaixo:

NH₄OH_(aq) ↔ NH₄¹⁺_(aq) + OH^1-_(aq)

·         Além de pedir para os alunos escreverem o equilíbrio que ocorre na solução amoniacal, pode-se pedir também que equacionem a dissociação do sal bicarbonato de amônio em água:

NH₄HCO_3(aq) ↔ NH₄¹⁺_(aq) + HCO₃^1-_(aq)

• Pergunte aos alunos qual é o íon comum, isto é, que já existia no equilíbrio e que foi adicionado com o acréscimo do bicarbonato de sódio. Pelas reações, o íon comum é o íon amônio, NH₄¹⁺;
• Com a adição do íon comum NH₄¹⁺, a solução volta a ficar praticamente incolor. Isso acontece porque o excesso de íon amônio desloca o equilíbrio da dissociação do hidróxido de amônio no sentido do reagente, pois é preciso consumir os íons amônio em excesso e, assim, consequentemente, a concentração de íons hidróxido diminui. Conforme dito anteriormente, a cor é rosa em razão da presença dos íons hidróxido, e, com a sua diminuição, a solução volta a ficar incolor;
• As etapas 6 em diante desse experimento podem ser usadas para verificar se essa reação é exotérmica ou endotérmica. Visto que a solução fica rósea na água aquecida e fica incolor na água gelada, isso significa que com o aumento de temperatura, a dissociação do hidróxido de amônio é favorecida, sendo, portanto, um processo exotérmico.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química