1. Descreva ou defina brevemente e dê um exemplo de:
      Equilíbrio quimico

Passo 1

O enunciado pede duas coisas sobre “Equilíbrio químico”: (1) uma descrição/definição breve; (2) um exemplo concreto. Não há outros dados fornecidos — apenas deveremos explicar o que é o conceito e mostrar um exemplo.

Passo 2

Definição breve e direta: o equilíbrio químico é o estado de uma reação reversível em que as velocidades da reação direta e da reação inversa se tornam iguais, de modo que as concentrações dos reagentes e produtos se mantêm constantes no tempo (embora as moléculas continuem reagindo). Vou explicar cada parte dessa frase com calma.
O que significa “reação reversível” e “velocidades iguais”?
Uma reação reversível é uma reação que pode ocorrer nos dois sentidos: reagentes formam produtos e produtos voltam a formar reagentes. Escrevemos isso como, por exemplo,
\mathrm{aA + bB \rightleftharpoons cC + dD}.
A “velocidade da reação direta” ( r_f) é a rapidez com que A e B viram C e D; a “velocidade da reação inversa” ( r_b) é a rapidez contrária. No equilíbrio químico acontece
r_f = r_b.
Isto não significa que nada acontece — reações ainda ocorrem — mas que ocorrem na mesma taxa nos dois sentidos (equilíbrio dinâmico).

Passo 3

Como expressamos isso em termos de concentrações? Para a reação geral acima, define-se a constante de equilíbrio K (para concentrações, costuma-se usar K_c) por
K = \frac{[\mathrm{C}]^{c}[\mathrm{D}]^{d}}{[\mathrm{A}]^{a}[\mathrm{B}]^{b}},
onde [\mathrm{X}] significa a concentração molar do composto \mathrm{X}. Essa expressão é obtida a partir das leis de velocidade quando r_f=r_b. Importante: K depende só da temperatura (não depende de quantidades iniciais).

Passo 4

Exemplo clássico (Haber): síntese da amônia. A equação química é
\mathrm{N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)}.
A constante de equilíbrio correspondente é
K = \frac{[\mathrm{NH_3}]^{2}}{[\mathrm{N_2}][\mathrm{H_2}]^{3}}.
Se, por exemplo, começarmos só com \mathrm{N_2} e \mathrm{H_2}, a reação segue formando \mathrm{NH_3} até que as taxas direta e inversa se igualem e as concentrações fiquem constantes — alcançou-se o equilíbrio.

Passo 5

Como usar isso rapidamente numa prova:
  • Diga que é o estado em que r_f=r_b e as concentrações permanecem constantes.
  • Se pedirem a expressão de K, escreva a razão produtos/reactantes com expoentes iguais aos coeficientes estequiométricos (como no exemplo acima).
  • Para verificar se um sistema já está em equilíbrio, calcule o quociente de reação Q,
Q = \frac{[\mathrm{C}]^{c}[\mathrm{D}]^{d}}{[\mathrm{A}]^{a}[\mathrm{B}]^{b}},
e compare com K: se Q<K a reação tende a avançar (formar produtos); se Q>K tende a retroceder (formar reagentes); se Q=K está em equilíbrio.

Passo 6

Observação prática e intuitiva: no equilíbrio as coisas parecem “paradas” em nível macroscópico (concentrações constantes, pressão constante, cor constante), mas microscópamente há troca contínua — é por isso que chamamos de equilíbrio dinâmico. Isso é um ponto que costuma cair em prova como definição ou na interpretação de gráficos/concentrações ao longo do tempo.

Resposta

Equilíbrio químico: é o estado de uma reação reversível em que as velocidades da reação direta e inversa são iguais ( r_f=r_b), de modo que as concentrações dos reagentes e produtos permanecem constantes no tempo (equilíbrio dinâmico).\nExemplo: síntese da amônia \mathrm{N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)}, com constante de equilíbrio K=\dfrac{[\mathrm{NH_3}]^{2}}{[\mathrm{N_2}][\mathrm{H_2}]^{3}}.

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