Escreva as equações de equilíbrio (expressão de K em função das concentrações) para as seguintes reações:
Passo 1
O enunciado pede para escrever as equações de equilíbrio (a expressão de
em função das concentrações) para quatro reações fornecidas. As reações são (copiadas do enunciado):
O que é pedido:
- Para cada reação, escrever a expressão de
em termos das concentrações molares (ou seja, a forma usando para concentração). - Usar as estequiometrias dadas (incluindo expoentes fracionários quando aparecem).
- Tratar corretamente espécies heterogêneas (sólidos) conforme as regras de atividade.
Passo 2
Conceito e regra prática (a “receita” para montar
):
- A lei da ação das massas diz que, para uma reação genérica
a constante de equilíbrio em termos de concentrações (normalmente chamada
) é
- Aqui
significa a concentração molar da espécie (moles por litro). - Cada coeficiente estequiométrico vira um expoente na expressão de
. - Se um coeficiente for fracionário (por ex.
), o expoente também será fracionário (isto é permitido; significa raiz da concentração). - Para equilíbrios heterogêneos, a atividade de um sólido puro é constante e convencionalmente igual a
; portanto, sólidos puros NÃO aparecem na expressão de (ou seja, não se escrevem na expressão). - Observação prática: se todas as espécies forem gasosas, pode-se também usar
(em termos de pressões parciais), mas aqui o pedido foi explícito para expressar em função de concentrações, então usaremos .
Passo 3
Montagem de
para a reação 1:
- Identificar coeficientes: reagente
tem coeficiente . Produtos: coeficiente , coeficiente . - Aplicando a regra da ação das massas:
- Podemos simplificar escrevendo:
Passo 4
Montagem de
para a reação 2:
- Identificar coeficientes: reagentes:
coeficiente , coeficiente . Produtos: coeficiente , coeficiente . - Aplicando a regra:
- Escrevendo de forma compacta:
Passo 5
Montagem de
para a reação 3 (expoente fracionário):
- Identificar coeficientes: reagente
coeficiente . Produtos: coeficiente , coeficiente . - Aplicando a regra:
- Ou, de modo mais limpo:
- Observação didática rápida: se, por exemplo,
, então . Expoentes fracionários significam exatamente isso: tomar raiz da concentração.
Passo 6
Montagem de
para a reação 4 (sólido como produto):
- Identificar coeficientes: reagentes gasosos
coeficiente , coeficiente . Produto é um sólido puro . - Regra importante para heterogêneos: a atividade do sólido puro é
, portanto NÃO se inclui a concentração do sólido na expressão de . - Aplicando a regra (produtos sobre reagentes), com a atividade do sólido sendo
:
- Ou escrito de forma direta:
- Interpretação prática: um
grande significa que, no equilíbrio, as concentrações dos reagentes gasosos tendem a ser baixas (pois o produto é sólido e sua atividade é fixa).