Beleza, vamos resolver esse exercício de equilíbrio químico juntos! A gente precisa analisar três reações químicas e descobrir para cada uma:
Se a constante de equilíbrio (Keq) é maior que 1, menor que 1, ou igual a 1.
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.
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.