Complete a tabela abaixo baseada na relação do
e direção do equilíbrio da reação.
Equillbirum <br> constant,
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Description | Gibbs energy <br> change,
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Passo 1
Vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos uma tabela que relaciona a constante de equilíbrio
, a variação de energia de Gibbs
e a direção do equilíbrio de uma reação química. Nosso objetivo é completar essa tabela preenchendo as descrições e os valores de
para cada caso de
. Para isso, vamos precisar entender o que são a constante de equilíbrio e a energia de Gibbs, e como elas se relacionam.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de equilíbrio
. Ela nos diz para qual lado a reação favorece no equilíbrio. Se
, isso significa que, no equilíbrio, os produtos são mais favorecidos; se
, os reagentes são mais favorecidos; e se
, não há favorecimento nem dos produtos nem dos reagentes.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre a variação de energia de Gibbs
. Essa grandeza nos indica se a reação é espontânea ou não. Se
, a reação é espontânea no sentido direto (formação de produtos). Se
, a reação não é espontânea no sentido direto, ou seja, seria espontânea no sentido inverso (formação de reagentes). Quando
, o sistema está em equilíbrio.
Passo 4
Vamos relacionar
com
usando a seguinte equação:
Onde:
-
é a constante dos gases (8,314 J/mol·K), -
é a temperatura em Kelvin, -
é o logaritmo natural.
Essa equação mostra que quando
,
será negativo, indicando que a formação de produtos é favorável. Se
,
será positivo, indicando que a formação de reagentes é favorecida.
Passo 5
Agora, vamos preencher a tabela com base nessas informações.
-
Para
: - Descrição: A reação favorece a formação de produtos no equilíbrio.
- Variação de Gibbs
: (negativo).
-
Para
: - Descrição: Não há favorecimento nem dos produtos nem dos reagentes; o sistema está em equilíbrio dinâmico.
- Variação de Gibbs
: .
-
Para
: - Descrição: A reação favorece a formação de reagentes no equilíbrio.
- Variação de Gibbs
: (positivo).
Resposta
Preenchendo a tabela:
Constante de <br> Equilíbrio,
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Descrição | Variação de Energia de Gibbs,
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Reação favorece a formação de produtos no equilíbrio |
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Sistema em equilíbrio sem favorecimento |
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Reação favorece a formação de reagentes no equilíbrio |
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