Escreva as expressões para Kc em relação às seguintes reações. Em cada caso, indique se a reação é homogênea ou heterogênea.
(d) C(s)+2 H2(g) rightarrow CH4(g)

Passo 1

Beleza, vamos resolver o exercício que pede para escrever a expressão de para a reação dada e dizer se ela é homogênea ou heterogênea. Isso está relacionado ao conteúdo de equilíbrio químico e constante de equilíbrio. Para isso, precisamos identificar os reagentes e produtos, suas fases, e então montar a expressão de .

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de equilíbrio Kc = [Produtos][Rea>=ntes] . Ela expressa a relação entre as concentrações dos produtos e dos reagentes quando a reação está em equilíbrio. A fórmula geral é:
Cada concentração é elevada ao coeficiente estequiométrico da respectiva substância na reação.

Passo 3

Agora, vamos analisar a reação dada:
C(s) + 2 H2(g) rightarrow CH4(g)
Aqui, temos:
  • Reagentes: Kc = [CH4][H2]^2 (sólido) e (gás)
  • Produtos: (gás)
Como o carbono está na fase sólida ( ), sua concentração não é incluída na expressão de .
Então, a expressão para fica:

Passo 4

Por último, vamos determinar se a reação é homogênea ou heterogênea. Reação homogênea ocorre quando todos os reagentes e produtos estão na mesma fase. Reação heterogênea ocorre quando há reagentes ou produtos em fases diferentes.
Na reação dada:
  • está sólido
  • e estão gasosos
Como há fases diferentes (sólido e gás), a reação é heterogênea.

Resposta

Kc = [CH4][H2]^2
A reação é heterogênea.

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