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: CaCO3(s)+H2 O(l)+CO2(a q) rightharpoons Ca^2+(a q)+2 HCO3^-(a q)

Passo 1

Beleza, vamos resolver um exercício de química sobre constante de equilíbrio, também conhecida como Keq. A gente vai precisar entender como montar a expressão dessa constante para uma reação química específica e identificar se a reação é homogênea ou heterogênea. Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de equilíbrio Keq. Ela nos mostra a proporção entre as concentrações dos produtos e dos reagentes quando a reação está no equilíbrio. A fórmula geral é:
Keq = Concentração dos produtosConcentração dos rea>=ntes çãçã

Passo 3

Agora, vamos olhar a reação dada:
CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq) rightharpoons Ca^2+(aq) + 2 HCO3^-(aq)
Nessa reação, os reagentes são CaCO3(s), H2O(l) e CO2(aq). Os produtos são Ca^2+(aq) e 2 HCO3^-(aq).

Passo 4

É importante lembrar que na expressão da constante de equilíbrio não incluímos as substâncias que estão em estado sólido ( s) ou líquido ( l). Apenas as espécies em solução aquosa ( aq) entram na fórmula da Keq. Isso porque suas concentrações são consideradas constantes e não afetam o equilíbrio.

Passo 5

Assim, vamos identificar apenas os componentes aquosos:
  • Reagentes: CO2(aq)
  • Produtos: Ca^2+(aq) e 2 HCO3^-(aq)
Agora, colocamos essas concentrações na fórmula da Keq:
Keq = [Ca^2+][HCO3^-]^2[CO2]

Passo 6

Por último, vamos identificar se a reação é homogênea ou heterogênea.
  • Reação Homogênea: todas as espécies químicas estão na mesma fase (por exemplo, todas em solução aquosa).
  • Reação Heterogênea: há mais de uma fase envolvida na reação (por exemplo, sólida e aquosa).
Na reação que estamos analisando, temos sólidos ( CaCO3(s)), líquidos ( H2O(l)) e aquosos ( CO2(aq), Ca^2+(aq), HCO3^-(aq)). Como há mais de uma fase, a reação é heterogênea.

Resposta

A expressão para a constante de equilíbrio é:
Keq = [Ca^2+][HCO3^-]^2[CO2]
Além disso, a reação é heterogênea.

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