Questão 1 (Corrigida)
Enunciado:
Qual é a constante de equilíbrio para a reação:
Dados:
Qual é a constante de equilíbrio para a reação:
Passo 1
O que o problema pede: encontrar a constante de equilíbrio para a reação
Informações fornecidas:
Observação importante (necessária para resolver): não foi dada temperatura, então assumimos as condições padrão habituais para
, isto é,
(25 ºC). Se a prova usar outra temperatura, o procedimento é o mesmo, mudando apenas
.
Passo 2
Entender o que é
da reação: a energia livre padrão de reação é obtida somando as energias livres padrão de formação dos produtos multiplicadas pelos seus coeficientes estequiométricos e subtraindo a soma análoga dos reagentes. A fórmula é
onde
são os coeficientes estequiométricos (positivos para produtos, negativos para reagentes na soma dos produtos menos reagentes).
Aplicando ao enunciado:
soma dos produtos:
soma dos reagentes:
soma dos produtos:
soma dos reagentes:
Portanto
Explicação curta: deu positivo, ou seja, a reação é desfavorável sob condições padrão (energia livre aumenta), mas vamos quantificar isso em termos de
.
Passo 3
Relação entre
e a constante de equilíbrio
: a equação termodinâmica é
onde
é a constante dos gases e
a temperatura absoluta. Aqui:
Como
está em
, convertemos para
:
Isolando
:
Passo 4
Cálculo numérico passo a passo.
Primeiro calcule
:
Agora o expoente:
Portanto
Para obter uma forma em potência de 10, usamos
com
:
logo
Passo 5
Interpretação final (útil para a prova): um valor tão pequeno de
(da ordem de
) indica que, em condições padrão, o equilíbrio está fortemente deslocado para os reagentes — quase nenhuma formação de
em equilíbrio. Se na prova você precisar comparar alternativas, busque a ordem de magnitude (muito pequeno) e a direção (favorece reagentes).