Escreva o quociente de reação Q para:
4 \mathrm{Bi}(\mathrm{s})+3 \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \leftrightarrow 2 \mathrm{Bi}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{~s})

Passo 1

O enunciado dá a reação
4\,\mathrm{Bi}(\mathrm{s}) + 3\,\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons 2\,\mathrm{Bi}_{2}\mathrm{O}_{3}(\mathrm{s})
e pede o quociente de reação Q. O conteúdo aqui é o conceito de quociente de reação, que em geral se define como o produto das atividades dos produtos elevado aos seus coeficientes estequiométricos dividido pelo produto das atividades dos reagentes elevado aos seus coeficientes.

Passo 2

Escrevemos inicialmente a expressão geral de Q usando atividades a_i para todas as espécies químicas:
Q=\frac{a_{\mathrm{Bi_{2}O_{3}}}^{2}}{a_{\mathrm{Bi}}^{4}\,\;a_{\mathrm{O_{2}}}^{3}}.

Passo 3

Reconhecemos que para sólidos a atividade é a=1. Assim,
a_{\mathrm{Bi_{2}O_{3}}}=1 \quad\text{e}\quad a_{\mathrm{Bi}}=1.
A única espécie com atividade diferente de 1 é o gás \mathrm{O_{2}}, cuja atividade coincide com sua pressão parcial p_{\mathrm{O_{2}}}.

Passo 4

Substituindo as atividades dos sólidos por 1 e a_{\mathrm{O_{2}}}=p_{\mathrm{O_{2}}} em Q, obtemos
Q = \frac{1^{2}}{1^{4}\,(p_{\mathrm{O_{2}}})^{3}} = \frac{1}{(p_{\mathrm{O_{2}}})^{3}}.

Resposta

Q = \frac{1}{\bigl(p_{\mathrm{O_{2}}}\bigr)^{3}}.

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