Escreva a expressão para
para as seguintes equações químicas indicando em cada caso se a reação é homogênea ou heterogênea:
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra a gente escrever a expressão de equilíbrio químico
para a reação
e dizer se ela é homogênea ou heterogênea. O conteúdo aqui é Constante de Equilíbrio, em que a gente usa atividades (ou concentrações) dos reagentes e produtos, e também o conceito de reação homogênea vs. heterogênea (se tem fases diferentes envolvidas).
Passo 2
Primeiro, vamos listar quem tá em qual estado físico:
-
e são sólidos puros. -
e são íons em solução aquosa.
Passo 3
A definição geral da constante de equilíbrio é:
[
K_{\rm eq}
\frac{\displaystyle\prod (atividades dos produtos)^{\nu_{\rm produto}}}
{\displaystyle\prod (atividades dos reagentes)^{\nu_{\rm reagente}}}
]
{\displaystyle\prod (atividades dos reagentes)^{\nu_{\rm reagente}}}
]
onde
é o coeficiente estequiométrico. Em termos de atividades, cada espécie tem uma “atividade”
, mas pra óleos ou sais puros sólidos a gente assume
.
Passo 4
Aplicando à reação, montamos primeiro com todas as atividades:
[
K_{\rm eq}
\frac{(a_{\mathrm{Ag}+})2;(a_{\mathrm{Zn}})}
{(a_{\mathrm{Ag}})2;(a_{\mathrm{Zn}{2+}})}
]
Como
e
são sólidos puros, a gente define
e
. Aí sobra só as espécies aquosas:
[
K_{\rm eq}
\frac{(a_{\mathrm{Ag}+})2}{(a_{\mathrm{Zn}^{2+}})}
]
E se aproximarmos atividades por concentrações (quando a solução não é muito concentrada), fica:
[
K_{\rm eq}
\frac{[\mathrm{Ag}+]2}{[\mathrm{Zn}^{2+}]}
]
]
Passo 5
Reação homogênea é quando tudo está na mesma fase (só gases ou só solução, por exemplo). Aqui a gente tem sólidos e íons em solução, ou seja, duas fases diferentes. Logo, é uma reação heterogênea.
Resposta
Expressão de
:
Tipo de reação: heterogênea.