As reações de de sproporcionamento dos halogênios
e
são termodinamicamente favorecidas em meio básico e apresentam as seguintes constantes de equilíbrio ( K ), respectivamente,
e 30 . Complete a reação abaixo para cada um dos três halogênios e indique em qual caso a concentração de produtos será maior (JUSTIFIQUE SUA RESPOSA).
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre reações de desproporcionamento de halogênios (Cl₂, Br₂ e I₂) em meio básico. A gente precisa completar a reação fornecida para cada halogênio e descobrir em qual caso a concentração dos produtos será maior, justificando isso com base nas constantes de equilíbrio (K) que foram dadas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é uma reação de desproporcionamento. Nesse tipo de reação, a mesma espécie química se oxida e se reduz simultaneamente. No caso dos halogênios em meio básico, eles vão reagir com íons hidroxila (OH⁻) para formar diferentes produtos.
Passo 3
Vamos começar completando a reação para o cloro (Cl₂). Sabemos que Cl₂ em meio básico pode reagir da seguinte forma:
Aqui, o cloro está sendo reduzido a Cl⁻ e oxidado a ClO⁻.
Passo 4
Agora, vamos fazer o mesmo para o bromo (Br₂):
E para o iodo (I₂):
Passo 5
Agora que temos as reações completas, vamos analisar as constantes de equilíbrio (K) fornecidas:
- Para Cl₂: $ K = 7,5 \times 10^{15} $
- Para Br₂: $ K = 2 \times 10^{8} $
- Para I₂: $ K = 30 $
A constante de equilíbrio nos diz o quanto uma reação favorece a formação dos produtos em relação aos reagentes. Quanto maior o valor de K, mais a reação vai para a direita, ou seja, mais produtos serão formados.
Passo 6
Comparando os valores de K:
- Cl₂ tem o maior K (
), o que significa que a reação de desproporcionamento do cloro forma muito mais produtos. - Br₂ tem um K menor (
), indicando uma formação de produtos moderada. - I₂ tem o menor K (30), mostrando que forma poucos produtos.
Passo 7
Portanto, a concentração dos produtos será maior no caso do cloro (Cl₂) porque sua constante de equilíbrio é muito maior que as dos outros halogênios. Isso significa que, em meio básico, o cloro tende a se desproporcionar mais completamente, formando mais produtos.
Resposta
A concentração dos produtos é maior no caso do cloro (Cl₂) devido à sua constante de equilíbrio muito maior, indicando uma maior tendência de formação de produtos nessa reação.