Apresente as constantes
e
. Mostre a dedução.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você quer entender o que são as constantes
e
, que aparecem nas reações químicas em equilíbrio. Vamos precisar usar conceitos de equilíbrio químico, pressões parciais e concentrações molares para deduzir a relação entre elas.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a constante de equilíbrio
. Ela é definida com base nas concentrações molares dos reagentes e produtos quando a reação está em equilíbrio. Por exemplo, para uma reação genérica:
A constante
é dada por:
Aqui, os colchetes representam a concentração molar de cada substância.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre a constante de equilíbrio
. Ela é definida em termos das pressões parciais dos gases envolvidos na reação. Usando a mesma reação:
Onde
é a pressão parcial do gás
.
Passo 4
Para relacionar
com
, podemos usar a Lei dos Gases Ideais, que diz que
, onde
é pressão,
é volume,
é número de mols,
é a constante dos gases e
é a temperatura.
Rearranjando a Lei dos Gases Ideais, temos
, onde
é a concentração molar.
Passo 5
Substituindo a pressão parcial
por
na expressão de
, ficamos com:
Simplificando, temos:
Onde
é a diferença entre o número total de mols de produtos e reagentes gasosos.
Resposta
As constantes de equilíbrio
e
são definidas, respectivamente, pelas concentrações molares e pelas pressões parciais dos reagentes e produtos em equilíbrio. A dedução mostra que elas estão relacionadas pela equação:
onde
é a mudança no número de mols gasosos durante a reação.