Questão 1. Explique por que as afirmações feitas a seguir sobre o equilíbrio químico são incorretas:
A constante de equilíbrio varia com a concentração das espécies.

Passo 1

O enunciado afirma que “a constante de equilíbrio varia com a concentração das espécies”. Isso diz respeito ao conteúdo de equilíbrio químico e à lei de ação de massas, segundo a qual, para a reação genérica
\alpha A + \beta B \rightleftharpoons \gamma C + \delta D,
definimos a constante de equilíbrio K em termos das concentrações no equilíbrio.

Passo 2

Pela lei de ação de massas, a constante de equilíbrio para a reação acima é
K \;=\;\frac{[C]^\gamma\,[D]^\delta}{[A]^\alpha\,[B]^\beta},
onde [X] é a concentração de equilíbrio da espécie X. Note que essa expressão envolve as concentrações no equilíbrio, não as iniciais.

Passo 3

A verdadeira dependência de K é com a temperatura. Do ponto de vista termodinâmico,
K \;=\;\exp\Bigl(-\frac{\Delta G^\circ}{R\,T}\Bigr),
onde \Delta G^\circ é a variação de energia livre padrão da reação a temperatura T. Assim, ao manter T constante, \Delta G^\circ e R fixos, K também permanece fixo.

Passo 4

Se mudarmos as concentrações iniciais de A, B, C ou D, o sistema desloca-se (pela regra de Le Chatelier) até restabelecer o equilíbrio, ajustando [A], [B], [C], [D] para que o quociente
Q \;=\;\frac{[C]^\gamma\,[D]^\delta}{[A]^\alpha\,[B]^\beta}
volte a igualar K. Mas K em si não se altera por causa dessa mudança de concentração.

Resposta

A constante de equilíbrio não varia com as concentrações iniciais das espécies; ela depende exclusivamente da temperatura (e, para gases, da pressão padrão), pois está ligada à energia livre padrão da reação através de
K = \exp\Bigl(-\frac{\Delta G^\circ}{R\,T}\Bigr).

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