Escreva a expressão do equilíbrio para as seguintes reações:
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede que eu escreva a expressão do equilíbrio para essa reação.
Informações relevantes que temos: os coeficientes estequiométricos são para
,
para
e
para o complexo formado; todas as espécies estão na fase aquosa
. A solução pedida é a expressão do equilíbrio (constante de equilíbrio) associada a essa reação.
Informações relevantes que temos: os coeficientes estequiométricos são
Passo 2
Vou te ensinar a regra geral que usamos para montar a expressão do equilíbrio (lei da ação das massas), passo a passo e sem pressa.
Para uma reação genérica
Para uma reação genérica
a lei da ação das massas nos diz que a constante de equilíbrio
é dada por
onde
é a atividade da espécie
. Explicando os símbolos:
-
são espécies químicas (reagentes ou produtos). -
são os coeficientes estequiométricos (números inteiros) da reação. -
é a atividade do composto ; para soluções diluídas e em muitos problemas de laboratório, aproximamos pela concentração molar .
Observações práticas importantes:
- Substâncias puras (sólidos, líquidos puros, solvente) são normalmente omitidas da expressão porque sua atividade é (aproximadamente) constante; aqui todas as espécies são aquosas, então elas aparecem na expressão.
- Em química de complexos usa-se frequentemente a notação
(constante de formação) ou (constante de estabilidade global). É a mesma ideia: razão produto / reagentes com potências conforme os coeficientes.
Passo 3
Agora aplico a fórmula geral ao caso específico. A reação tem um produto e dois reagentes com estes coeficientes:
para
,
para
e
para
. Usando atividades, a constante de equilíbrio
fica
Aqui eu substituí
,
e
na fórmula geral.
Passo 4
Na prática de muitos exercícios (e em provas), a gente substitui atividades por concentrações molares quando é indicado approximar assim. Fazendo isso, a expressão fica
Explicando o que cada colchete significa:
é a concentração molar em equilíbrio da espécie
. Essa é a forma que você deve escrever e usar em cálculos de equilíbrio quando o enunciado pede a expressão do equilíbrio em termos de concentrações.
Passo 5
Pequena nota final para você se sentir confiante na prova: muitas vezes, especialmente em química de complexos, essa constante aparece como
(constante de formação) em vez de
. Então você também pode ver e usar
Pronto — essa é a expressão que você precisa decorar e saber aplicar: produto sobre reagentes, elevando cada concentração à potência igual ao coeficiente estequiométrico.