Escreva a expressão para
em relação as seguintes reações. Em cada caso, indique se a reação e homogênea ou heterogênea.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para a reação abaixo:
- Escrever a expressão de
(constante de equilíbrio em termos de concentrações) correspondente a essa reação. - Indicar se a reação é homogênea ou heterogênea.
As informações dadas que vamos usar: os reagentes e produtos são
,
e
; todos têm a fase
(gás). Não há outras espécies.
Passo 2
Lembrete didático: o que é
e como se monta a expressão geral.
Para uma reação genérica
a expressão de
é dada por
onde
representa a concentração molar de
em
, e os expoentes
são os coeficientes estequiométricos da reação. Essa é a regra-prática: produto das concentrações dos produtos elevadas aos seus coeficientes dividido pelo produto das concentrações dos reagentes elevadas aos seus coeficientes.
Passo 3
Explicando por que usamos os expoentes: eles vêm diretamente da lei de ação das massas — a dependência da velocidade (e, no equilíbrio, das concentrações relativas) relaciona-se com a estequiometria. Na prática, na hora da prova basta “copiar” os coeficientes como expoentes na expressão de
.
Passo 4
Aplicando a regra à reação dada. Os coeficientes estequiométricos são:
- para
: (reagente), - para
: (produto), - para
: (produto).
Portanto substituímos na fórmula geral:
Passo 5
Simplificando a notação (expoentes iguais a
normalmente não são escritos explicitamente), obtemos a forma final:
Passo 6
Agora, sobre homogênea vs heterogênea. Regra prática: se todas as espécies que aparecem na expressão do equilíbrio estão na mesma fase (todas gases, todas soluções aquosas, etc.), a reação é homogênea. Se há mais de uma fase (por exemplo sólidos e gases juntos), a reação é heterogênea. Além disso, em reações heterogêneas as concentrações (ou atividades) de sólidos puros e líquidos puros não aparecem na expressão de
(são tratadas como constantes e omitidas).
Na reação dada todas as espécies estão no estado gasoso, como indicado pelo sufixo
no enunciado. Logo, a reação é homogênea.
Resposta
Homogênea