Qual condição deve ser satisfeita para que Q=Keq?

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 Q = [produtos]^nu[rea>=ntes]^nu é dado pelas concentrações (ou pressões) dos produtos e reagentes numa certa composição momentânea da reação: De
  • 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:
De
Mas a gente sabe também que
De
Substituindo na primeira:
0 = -RTln Krm eq + RTln Qrm eq Longrightarrow ln Qrm eq = ln Krm eq Longrightarrow Qrm eq = Krm eq

Resposta

A condição é simples: o sistema deve estar em equilíbrio, o que equivale a . Só assim .

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