Considere a reação
. Vamos supor que tanto a reação direta quanto a inversa são processos elementares e que o valor da constante de equilíbrio é muito grande. (a) Quais espécies predominam no equilíbrio, reagentes ou produtos? (b) Qual reação tem a maior constante de velocidade, a direta ou a inversa? Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado trata de cinética química e equilíbrio para a reação elementar
com constante de equilíbrio muito grande ( ). Para responder, vamos usar dois conceitos básicos:
com constante de equilíbrio muito grande (
- A definição de constante de equilíbrio
- A relação entre
e as constantes de velocidade das reações direta ( ) e inversa ( ), que para processos elementares é
Passo 2
Para (a), como
, isso significa que no equilíbrio
ou seja, o produto
é muito maior que
. Logo, no equilíbrio predominam as espécies produtos (
e
).
Passo 3
Para (b), usando
segue que
Portanto, a reação direta (formação de
) tem constante de velocidade maior do que a reação inversa.
Resposta
(a) No equilíbrio predominam os produtos (
e
).
(b) A reação direta tem a maior constante de velocidade, pois quando
.
(b) A reação direta tem a maior constante de velocidade, pois