Considere o seguinte sistema a
:
Tempo
1,000
1,000
0
0
0,874
0,634
0,252
0,28
0,814
0,442
0,372
1,97
0,786
0,358
0,428
5,08
0,781
0,343
0,438
6,09
0,781
0,343
0,438
6,09
Tempo |
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1,000 | 1,000 | 0 | 0 |
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0,874 | 0,634 | 0,252 | 0,28 |
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0,814 | 0,442 | 0,372 | 1,97 |
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0,786 | 0,358 | 0,428 | 5,08 |
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0,781 | 0,343 | 0,438 | 6,09 |
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0,781 | 0,343 | 0,438 | 6,09 |
Passo 1
O enunciado mostra o equilíbrio químico a
da reação
e dá, em vários instantes
, as concentrações e o quociente de reação
Queremos entender como o sistema evolui até atingir o equilíbrio e determinar a constante de equilíbrio
.
Passo 2
Na teoria de equilíbrio químico vale:
- Se
, o sistema não está em equilíbrio e a reação anda no sentido direto (formação de produtos). - Se
, a reação anda no sentido inverso (formação de reagentes). - Se
, o sistema está em equilíbrio.
Passo 3
Comparemos os valores de
da tabela com um valor constante
desconhecido até o momento:
- Em
,
. Supondo que o equilíbrio ainda não foi atingido, temos
, logo a reação anda no sentido direto.
- Em ,
. Ainda
, continua indo para a direita.
- Em ,
. Se ainda não atingiu equilíbrio, segue
.
- Em ,
. Observa-se que em
o valor de
permanece
, ou seja, não muda mais. Isso significa que a partir de
o sistema alcançou o equilíbrio e
parou de variar.
- Em
- Em
- Em
Passo 4
No instante em que
se torna constante (a partir de
), esse valor é a constante de equilíbrio
. Logo,
Resposta
O sistema atinge o equilíbrio em
e a constante de equilíbrio é