No equilíbrio, vai prevalecer a reação no sentido direto ou inverso ?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente analisar três reações químicas e responder duas coisas para cada uma delas: se a variação de energia livre (De) no equilíbrio é positiva, negativa ou zero, e qual direção da reação prevalece no equilíbrio, se para a direita (→) ou para a esquerda (←). Para resolver isso, vamos usar conhecimentos de termodinâmica química, especificamente a relação entre a energia livre e a constante de equilíbrio (Keq).
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre De e Keq. A fórmula que liga essas duas grandezas é:
De
Onde:
De é a variação de energia livre padrão.
R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K).
T é a temperatura em Kelvin.
Keq é a constante de equilíbrio.
Essa equação nos mostra que:
Se Keq > 1, então De (a reação é espontânea no sentido direto).
Se Keq < 1, então De 0 (a reação é espontânea no sentido inverso).
Se Keq = 1, então De (a reação está em equilíbrio com igual quantidade de produtos e reagentes).
Passo 3
Agora, vamos analisar cada reação usando esses conceitos.