Analise as reações abaixo e responda:
  • Keq no equilíbrio é maior do que 1 , menor do que 1 , ou igual a 1 ?
  • No equilíbrio, vai prevalecer a reação no sentido direto () ou inverso () ?
    (a) Glucose 6-phosphate +H2 O xlon>=ualsubstack glucose 6-phosphatase
glucose +Pi
(b) Lactose +H2 O stackrelbeta -galactosidase <=ftharpoons glucose + galactose
© Malate stackrel fumarase <=ftharpoons fumarate +H2 O
OBS.: Os valores de variação de energia para cada reação são:
(a)
De
(b) De
© De

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de equilíbrio químico juntos! A gente precisa analisar três reações químicas e descobrir para cada uma:
  1. Se a constante de equilíbrio ( Keq) é maior que 1, menor que 1, ou igual a 1.
  2. Qual direção da reação vai predominar no equilíbrio: para a direita ( ( )) ou para a esquerda ( ( )).
Para isso, vamos usar o conceito de energia livre de Gibbs ( De) e a relação dela com a constante de equilíbrio. Basicamente, vamos precisar lembrar que:
De
Onde:
  • R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K),
  • T é a temperatura (vamos assumir 298 K se não for especificado),
  • Keq é a constante de equilíbrio.
Com isso, vamos passo a passo analisar cada reação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender como a De nos ajuda a encontrar o Keq. A equação que eu mencionei é super útil:
De
Aí, podemos rearranjar para achar o Keq:
Keq = e^-De
Isso nos mostra que:
  • Se De for negativo, Keq será maior que 1.
  • Se De for positivo, Keq será menor que 1.
  • Se De for zero, Keq será igual a 1.
Além disso, se Keq > 1, a reação tende a ir para a direita ( ( )), e se Keq < 1, vai para a esquerda ( ( )).

Passo 3

Vamos analisar a reação (a):
Reação (a):
Glucose 6-phosphate + H2O x<=ftrightarrowglucose 6-fosfatase glucose + Pi
De
Como De é negativo, sabemos que Keq > 1. Isso significa que no equilíbrio, a reação favorece os produtos, ou seja, vai para a direita ( ( )).

Passo 4

Agora, vamos para a reação (b):
Reação (b):
Lactose + H2O <=ftharpoons glucose + galactose
De
Aqui também, De é negativo, então Keq > 1. Assim, no equilíbrio, a reação vai para a direita ( ( )), favorecendo a formação de glicose e galactose.

Passo 5

Finalmente, vamos à reação ©:
Reação ©:
Malato <=ftharpoons fumarato + H2O
De
Dessa vez, De é positivo, o que indica que Keq < 1. Portanto, no equilíbrio, a reação favorece os reagentes, ou seja, vai para a esquerda ( ( )), mantendo mais malato.

Resposta

(a) Keq > 1; a reação vai para a direita ()
(b) Keq > 1; a reação vai para a direita ()
© Keq < 1; a reação vai para a esquerda ()

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