Escreva a expressão para a constante de equilíbrio (K eq ) para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea: CH4(g)+2 O2(g) rightharpoons CO2(g)+2 H2 O(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é uma reação química:
CH4(g) + 2, O2(g) rightharpoons CO2(g) + 2, H2O(g)
A gente precisa descobrir a expressão para a constante de equilíbrio, que chamamos de Keq. Isso está dentro do estudo de Química sobre Equilíbrio Químico. Para resolver isso, vamos precisar lembrar como montar a expressão do Keq com base nas concentrações dos reagentes e produtos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a constante de equilíbrio Keq é uma medida que diz como as concentrações dos produtos e reagentes se relacionam quando a reação está no equilíbrio. Ela é dada pela fórmula:
Keq = Concentração dos produtosConcentração dos rea>=ntesçãçã
Mas tem umas regrinhas: cada concentração vai ser elevada ao coeficiente estequiométrico da reação.

Passo 3

Agora, olhando a nossa reação:
  • Reagentes: CH4(g) e 2, O2(g)
  • Produtos: CO2(g) e 2, H2O(g)
Então, na expressão de Keq, cada concentração vai ser elevada ao coeficiente que está na frente. Por exemplo, para 2, O2, vamos elevar a concentração de O2 ao quadrado.

Passo 4

Aplicando isso na fórmula, temos:
Keq = [CO2] times [H2O]^2[CH4] times [O2]^2
Aqui, os colchetes [ ] indicam as concentrações molares de cada substância no equilíbrio.

Passo 5

Agora, vamos identificar se a reação é homogênea ou heterogênea. Reação homogênea é aquela em que todos os reagentes e produtos estão na mesma fase (sólido, líquido, gasoso). Se tiverem fases diferentes, é heterogênea.

Passo 6

Analisando nossa reação:
  • CH4: gás
  • O2: gás
  • CO2: gás
  • H2O: gás
Tudo está na fase gasosa, então a reação é homogênea.

Resposta

A expressão para a constante de equilíbrio é:
Keq = [CO2] times [H2O]^2[CH4] times [O2]^2
E a reação é homogênea, pois todos os reagentes e produtos estão na fase gasosa.

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