Equilíbrio Químico na Previsão do Tempo

O galinho do tempo, por meio do equilíbrio químico, prevê se vai ou não chover
O galinho do tempo, por meio do equilíbrio químico, prevê se vai ou não chover

Praticamente todos nós já vimos aqueles bibelôs chamados popularmente de “galinhos do tempo” que mudam de cor dependendo do clima. Se ele adquirir uma coloração azul, indica que o tempo está bom, ou seja, não vai chover. Já se ele estiver na cor rosa, indica que a chuva está se aproximando.

Mas qual é o princípio de funcionamento desses enfeites populares?

Bom, a superfície desse pequeno bibelô é impregnada com uma solução que apresenta equilíbrio químico. Normalmente são soluções do cobalto, um metal de transição da família 9 da Tabela Periódica, que tem a capacidade de formar sais ou íon coloridos. Isso acontece:

1º) Em razão do número de ânions que cercam o cátion metálico no arranjo cristalino, que é denominado número de coordenação. Por exemplo, o íon [CoCl4]2-(aq)  apresenta cor azul, sendo que o número de coordenação de seu cátion é 4. Já o íon [Co(H2O)6]2+ apresenta cor rosa e seu número de coordenação é igual a 6;

2º) Em razão do grau de hidratação do sal, isto é, a quantidade de moléculas de água cercando o cátion metálico. Citando novamente os dois exemplos acima, o CoCl4]2-(aq)  é anidro, já o [Co(H2O)6]2+ é hidratado.

Quando o cloreto de cobalto II (CoCl2) anidro é colocado em solução alcoólica, verifica-se que seu número de coordenação passa de 4 (cor azul) para 6 (cor rosa), conforme mostra a reação abaixo:

Reação em equilíbrio químico dos íons de cobalto

Segundo o princípio de Le Chatelier, quando um equilíbrio químico é alterado por um fator externo, ocorre um deslocamento no sentido que anula a alteração. Esses fatores externos podem ser a concentração dos reagentes ou dos produtos, a variação da pressão, da temperatura ou a ação de um catalisador.

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No caso da reação acima, é em virtude da variação da umidade relativa do ar ouda temperatura.

Assim, se o tempo estiver seco, a umidade relativa do ar estará baixa, o que fará com que o equilíbrio da reação mostrada se desloque no sentido de minimizar essa falta de água, isto é, é preciso produzir mais moléculas de água e não consumi-las. De tal modo, a reação se deslocará no sentido dos reagentes, ou para a esquerda. Com isso, a concentração do [CoCl4]2-(aq)  aumentará, ficando azul.

O mesmo ocorre com o aumento da temperatura em dias quentes: o equilíbrio irá se deslocar no sentido da reação que absorve calor (endotérmica) para equilibrar o sistema, que é também no sentido da reação inversa, no sentido da formação do [CoCl4]2-(aq), também ficando azul e consequentemente nos indicando que o tempo está seco e sem previsão de chuva.

Equilíbrio da reação deslocada para a esquerda, ficando azul e indicando tempo seco e quente

 O contrário ocorre quando há muita umidade no ar: a água absorvida do ar fica em excesso no reagente, deslocando a reação para que ela seja consumida, ou seja, desloca o equilíbrio para o sentido da reação direta, de formação do [Co(H2O)6]2+-(aq), que é rosa. Ele também será formado quando a temperatura diminui porque a reação será deslocada no sentido da liberação de calor (reação exotérmica), que é o sentido da esquerda para a direita. Com isso, conclui-se que o sal de cobalto hidratado indica que o tempo está ruim, ou seja, frio e com possibilidades de chuva.

Equilíbrio da reação deslocada para a direita, ficando rosa e indicando tempo frio e úmido

Por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça

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