Escreva a expressão para o quociente de reação (Q) para as seguintes equações químicas balanceadas. Na expressão, use:
- [ i ] para indicar a concentração da substância líquida
em termos da molaridade (mol/L);
- Pi para indicar a pressão parcial das substâncias em fase gasosa (atm).
Passo 1
Vamos resolver o exercício que pede para escrever a expressão do quociente de reação $ Q $ para a seguinte equação química balanceada:
Conteúdo da matéria: Quociente de reação e expressão de equilíbrio.
O que vamos precisar: Entender como construir a expressão de $ Q $ considerando os estados físicos das substâncias envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é o quociente de reação $ Q $. Ele nos ajuda a entender a direção em que a reação vai ocorrer para alcançar o equilíbrio. A expressão de $ Q $ é semelhante à do parâmetro de equilíbrio $ K $, mas pode ser calculada em qualquer ponto da reação, não apenas no equilíbrio.
Passo 3
A expressão de $ Q $ para uma reação geral:
é dada por:
Aqui, $ [X] $ representa a concentração ou pressão parcial da substância $ X $.
Passo 4
Agora, vamos aplicar isso à nossa equação específica:
Identificamos os reagentes e produtos:
- Reagentes: $ \mathrm{CaCO}_{3}(\mathrm{~s}) $
- Produtos: $ \mathrm{CaO}(\mathrm{s}) $ e $ \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g}) $
Passo 5
Para montar a expressão de $ Q $, precisamos considerar o estado físico de cada substância:
- Solidos puros ($ \mathrm{CaCO}_{3} $ e $ \mathrm{CaO} $): A atividade de sólidos puros é considerada como 1 e, portanto, não aparecem na expressão de $ Q $.
- Gases ($ \mathrm{CO}_{2} $): Utilizamos a pressão parcial, indicada por $ P $.
Passo 6
Aplicando isso, a expressão de $ Q $ fica:
Aqui, os sólidos foram omitidos porque suas atividades são 1.
Resposta
A expressão do quociente de reação $ Q $ é: