Considere o sistema:
O estado de equilíbrio é atingido quando:
a) as velocidades das reações para a esquerda e para a direita são nulas.
b) as concentrações de
e de
se tornam iguais.
c) as concentrações de
e de
se tornam iguais.
d) a velocidade da reação para a direita torna-se igual à velocidade da reação para a esquerda.
a) as velocidades das reações para a esquerda e para a direita são nulas.
b) as concentrações de
c) as concentrações de
d) a velocidade da reação para a direita torna-se igual à velocidade da reação para a esquerda.
Passo 1
O enunciado apresenta a reação
e pergunta em que condição o sistema atinge o estado de equilíbrio. O conteúdo envolve cinética química e equilíbrio químico, em que precisamos usar a ideia de velocidade de reação e a Lei da Ação das Massas.
e pergunta em que condição o sistema atinge o estado de equilíbrio. O conteúdo envolve cinética química e equilíbrio químico, em que precisamos usar a ideia de velocidade de reação e a Lei da Ação das Massas.
Passo 2
Segundo a Lei da Ação das Massas, a velocidade da reação direta é
e a velocidade da reação inversa é
.
No equilíbrio químico, essas duas velocidades se igualam, ou seja,
e a velocidade da reação inversa é
No equilíbrio químico, essas duas velocidades se igualam, ou seja,
mas não são nulas (as concentrações não param de existir, apenas se mantêm constantes).
Passo 3
Analisando as alternativas:
a) diz que ambas as velocidades são nulas — isso não ocorre em equilíbrio, pois as reações continuam acontecendo em ambas as direções.
b) e c) falam em igualar concentrações de pares de espécies — no equilíbrio as concentrações ficam constantes, mas não necessariamente iguais entre si.
a) diz que ambas as velocidades são nulas — isso não ocorre em equilíbrio, pois as reações continuam acontecendo em ambas as direções.
b) e c) falam em igualar concentrações de pares de espécies — no equilíbrio as concentrações ficam constantes, mas não necessariamente iguais entre si.
Passo 4
Portanto, a condição correta de equilíbrio é quando a velocidade da reação direta se iguala à velocidade da reação inversa.
Resposta
(d) a velocidade da reação para a direita torna-se igual à velocidade da reação para a esquerda.