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Equilíbrio químico em lentes fotossensíveis

Por meio do deslocamento de um equilíbrio químico, as lentes fotossensíveis escurecem com a radiação solar
Por meio do deslocamento de um equilíbrio químico, as lentes fotossensíveis escurecem com a radiação solar

As lentes dos óculos que escurecem quando a radiação solar incide sobre elas e que clareiam quando estão em ambientes fechados têm como princípio de funcionamento o deslocamento de um equilíbrio químico.

O vidro comum é feito pela reação entre a barrilha (carbonato de sódio – Na2CO3), o calcário (carbonato de cálcio - CaCO3) e a sílica (SiO2) da areia:

Barrilha + calcário + areia → vidro comum

Na2CO3 + CaCO3 + SiO2 → silicatos de sódio e de cálcio

No entanto, o vidro fotocromático do qual são feitas as lentes fotossensíveis possuem uma constituição um pouco diferente. Entre os tetraedros de sílica ficam aprisionados sais de cloreto de prata e uma pequena quantidade de íons cobre I. Estabelece-se na lente o seguinte equilíbrio:

Lente clara         Lente escura
2 Ag+ + 2 Cl1-2 Ag0 +  Cl2

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Quando a radiação solar incide sobre a lente, o equilíbrio é deslocado para a direita, no sentido de formação de prata metálica que faz com que a lente fique escura. Além disso, os íons cobre (Cu+) reagem com o Cl2 e regeneram os íons Cl1-, estabelecendo outro equilíbrio químico:

2 Cu+ + Cl2 ↔ 2 Cu2+ + 2 Cl1-

Quando a pessoa entra em um ambiente fechado, sem a radiação do sol, os íons cobre reagem com a prata metálica, responsável pelo escurecimento da lente e, conforme mostra a reação a seguir, ela se torna cátion novamente, que se une aos ânions cloreto, restabelecendo o cloreto de prata do início. Portanto, a lente fica clara.

2 Cu2+ + 2 Ag0 ↔ 2 Ag+ + 2 Cu+

2 Ag+ +  2 Cl1-

Lente clara

Imagem de óculos

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