A
a constante de equilíbrio,
, para a reação
é 51 . Determine como a reação prosseguirá para atingir o equilíbrio a
se começarmos com
de HI ,
e
em um recipiente de
.
Passo 1
O enunciado pede para determinar em que sentido a reação
prosseguirá para atingir o equilíbrio a
, dado que
(valor da constante de equilíbrio a essa temperatura), quando começamos com as quantidades abaixo em um recipiente de
.
Dados fornecidos:
- quantidade de
: ; - quantidade de
: ; - quantidade de
: ; - volume do recipiente:
; - constante de equilíbrio a
: .
O que é pedido: decidir em que sentido (para a direita: formar mais produtos
, ou para a esquerda: formar mais reagentes
e
) a reação evoluirá até o equilíbrio.
Passo 2
Converter as quantidades de mol em concentrações molares iniciais (pois
e o quociente de reação
usam concentrações).
Regra usada: a concentração molar é
, onde
é o número de mols e
o volume em litros.
Calcular cada concentração inicial:
Explicação rápida (aula curtinha): dividir mols pelo volume dá a concentração (molaridade). Aqui foi só aritmética com potências de dez.
Passo 3
Definir o quociente de reação
e a relação com
.
Para a reação escrita, a expressão de
(e também de
, usando concentrações iniciais) é
O quociente de reação
tem a mesma expressão, porém avaliada com as concentrações no estado atual (aqui, as iniciais).
Interpretação didática:
- Se
→ a reação precisa formar mais produtos (vai para a direita) para aumentar até . - Se
→ a reação precisa formar mais reagentes (vai para a esquerda) para diminuir até . - Se
→ sistema já está em equilíbrio.
Passo 4
Calcular
usando as concentrações iniciais obtidas:
Fazer as contas passo a passo:
Passo 5
Comparar
com
e concluir o sentido da reação.
Temos:
Como
(ou seja,
), a reação ainda não tem produtos suficientes para o equilíbrio — ela precisará formar mais produtos.
Interpretação física amigável: a reação vai prosseguir no sentido direto (para a direita), consumindo
e
e formando mais
, até que as concentrações tenham mudado de modo que
.
Resposta
A reação prosseguirá para a direita (formando mais
), pois
.