Escreva a expressão para k eq para as seguintes equações químicas indicando em cada caso se a reação é homogênea ou heterogênea:
2 Ag(s)+Zn^2+ ( aq ) Leftrightarrow 2 Ag^+ ( aq )+Zn(s)

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra a gente escrever a expressão de equilíbrio químico 2,Ag(s) + Zn^2+(aq) ;Leftrightarrow; 2,Ag^+(aq) + Zn(s) 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}}}
]
onde Krm eq = prod (atividades dos produtos)^nurm produto prod (atividades dos rea>=ntes)^nurm rea>=nte 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 Krm eq = (aAg^+)^2;(aZn) (aAg)^2;(aZn^2+) e Krm eq = (aAg^+)^2(aZn^2+) são sólidos puros, a gente define Krm eq = [Ag^+]^2[Zn^2+] 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 Krm eq ;=; [Ag^+]^2[Zn^2+] :
Tipo de reação: heterogênea.

Exercícios relacionados