Escreva a expressão para
em relação as seguintes reações. Em cada caso, indique se a reação e homogênea ou heterogênea.
Passo 1
O enunciado fornece a reação
e pede duas coisas:
- Escrever a expressão para
dessa reação. - Dizer se a reação é homogênea ou heterogênea.
Informações relevantes dadas no enunciado: todas as espécies estão etiquetadas como
— ou seja, todas em solução aquosa.
Passo 2
Conceito importante (aula rápida): o que é
e como montamos a expressão. Para uma reação geral
a constante de equilíbrio em termos de concentrações,
, é dada pela Lei da Ação das Massas:
Aqui:
-
significa a concentração molar da espécie em mol·L^{-1}. -
são os coeficientes estequiométricos da reação; cada concentração aparece elevada ao seu coeficiente.
Essa é a regra básica: produto das concentrações dos produtos (com seus expoentes) dividido pelo produto das concentrações dos reagentes (com seus expoentes).
Passo 3
Observação importante sobre fases: quando uma espécie é um sólido puro ou um líquido puro (por exemplo, um sólido cristalino ou o solvente puro), a sua atividade é essencialmente constante e, por convenção, aparece como
; por isso esses sólidos e líquidos puros não aparecem na expressão de
. Porém, espécies em fase gasosa ou aquosa (etiquetadas
ou
) entram na expressão por suas concentrações ou pressões parciais. No nosso caso todos os participantes são
, logo todos entram na expressão.
Passo 4
Aplicando a regra ao caso dado. A reação é
os coeficientes estequiométricos são todos
. Portanto a expressão de
fica
Aqui cada
é a concentração molar da respectiva espécie em solução aquosa.
Passo 5
Classificação quanto à homogeneidade. Definição rápida: reação homogênea é aquela em que todos os reagentes e produtos estão na mesma fase (por exemplo, todos em solução aquosa); reação heterogênea tem espécies em fases diferentes (ex.: sólido(s) e gás(es) juntos). No enunciado todas as espécies são
, ou seja, todas na mesma fase (solução aquosa). Portanto a reação é homogênea.
Resposta
Homogênea