Qual condição deve ser satisfeita para que
?
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta “Qual condição deve ser satisfeita para que
?” Isso é Química de equilíbrio e termodinâmica – vamos precisar saber o que são o quociente de reação
, a constante de equilíbrio
e como a energia livre de Gibbs (
) se relaciona com eles.
Passo 2
Primeiro, o que é cada coisa:
- O quociente de reação
é dado pelas concentrações (ou pressões) dos produtos e reagentes numa certa composição momentânea da reação: - A constante de equilíbrio
é exatamente o mesmo tipo de expressão, mas calculada quando o sistema já está em equilíbrio. - A energia livre de Gibbs da reação é
onde é a energia livre-padrão e a constante universal dos gases.
Passo 3
No ponto de equilíbrio não há mais “impulso” para a reação andar para frente nem para trás, então a variação de energia livre é zero:
Mas a gente sabe também que
Substituindo na primeira:
Resposta
A condição é simples: o sistema deve estar em equilíbrio, o que equivale a
. Só assim
.