Complete a tabela abaixo baseada na relação do De e direção do equilíbrio da reação.
Equillbirum <br> constant, K Description Gibbs energy <br> change, De
K>1
K=1
K<1 De0 <br> (positive)

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 De 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, Descrição Variação de Energia de Gibbs,
Reação favorece a formação de produtos no equilíbrio <br> (negativo)
Sistema em equilíbrio sem favorecimento
Reação favorece a formação de reagentes no equilíbrio <br> (positivo)

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