Questão 1. Explique por que as afirmações feitas a seguir sobre o equilíbrio químico são incorretas:
Uma constante de equilíbrio menor que a unidade é típica para processos espontâneos (
).
Uma constante de equilíbrio menor que a unidade é típica para processos espontâneos (
Passo 1
O enunciado afirma que “uma constante de equilíbrio menor que a unidade é típica para processos espontâneos (
)”. O conteúdo aqui é termodinâmica química e equilíbrio, e vamos precisar da relação entre o valor de
e a constante de equilíbrio
.
Passo 2
A relação fundamental é
onde
é a constante universal dos gases e
a temperatura em kelvin. Dessa equação segue que, se
, então
e, portanto,
. Analogamente, se
, então
e
.
Passo 3
Spontaneidade de um processo não depende de
isoladamente, mas de
, dado por
onde
é o quociente de reação no estado atual. Mesmo que
(ou seja,
), o processo pode ser espontâneo (
) se
for suficientemente pequeno.
Passo 4
Portanto a afirmação está errada por dois motivos principais:
- Confunde o critério de espontaneidade (
) com o sinal de . - Negar que reações espontâneas sob condições padrão têm
e, consequentemente, .
Resposta
A afirmação é incorreta porque, sob condições padrão, reações espontâneas exigem
, o que implica
. Além disso, a espontaneidade real depende de
(e do quociente
), não apenas de
.