O que é a Lei da ação de massa? Ilustre-a usando a reação:
Qual é a diferença entre expressão da constante de equilíbrio e constante de equilibrio para determinado equilíbrio? Desenvolva um experimento que poderia ser usado para determinar o valor da constante de equilíbrio para a reação.
Passo 1
Então, vamos lá! O exercício que temos aqui está dividido em três partes principais. Primeiro, ele pede para explicar o que é a Lei da Ação de Massa e ilustrá-la com a reação fornecida:
Depois, quer saber qual a diferença entre a expressão da constante de equilíbrio e a constante de equilíbrio para um determinado equilíbrio. Por fim, solicita que a gente desenvolva um experimento para determinar o valor da constante de equilíbrio dessa reação específica. Para resolver tudo isso, vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico, a própria Lei da Ação de Massa e como calcular e interpretar constantes de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a Lei da Ação de Massa. Basicamente, essa lei afirma que, para uma reação química no equilíbrio, a razão entre o produto das concentrações dos produtos e o produto das concentrações dos reagentes, cada uma elevada ao seu respectivo coeficiente estequiométrico, é constante a uma temperatura constante. Essa constante é conhecida como constante de equilíbrio, denotada por
.
Aplicando isso à reação dada:
A constante de equilíbrio
será:
Aqui,
é a concentração do produto, e
e
são as concentrações dos reagentes no equilíbrio.
Passo 3
Agora, vamos diferenciar a expressão da constante de equilíbrio da constante de equilíbrio para um determinado equilíbrio.
- Expressão da constante de equilíbrio: É a fórmula geral que relaciona as concentrações dos produtos e reagentes, cada uma elevada ao seu coeficiente estequiométrico, conforme a reação balanceada. No nosso caso, a expressão é:
- Constante de equilíbrio para um determinado equilíbrio: É o valor numérico específico dessa expressão para uma reação em particular a uma dada temperatura. Ou seja, depois de medir as concentrações no equilíbrio, substituímos na expressão para encontrar o valor de
.
Então, a expressão é a fórmula que usamos, e a constante de equilíbrio é o resultado dessa fórmula para as condições específicas do equilíbrio.
Passo 4
Por fim, vamos desenvolver um experimento para determinar o valor da constante de equilíbrio para a reação dada.
Experimento Proposto:
-
Preparação da Mistura de Reagentes: Em um recipiente fechado, misture quantidades conhecidas de
e em estado gasoso. -
Alcance do Equilíbrio: Deixe a reação ocorrer até que atinja o equilíbrio químico. Isso pode levar algum tempo, dependendo das condições como temperatura e pressão.
-
Medição das Concentrações no Equilíbrio:
- Utilize técnicas como espectroscopia ou métodos de titulação para medir as concentrações de
, e no ponto de equilíbrio.
- Utilize técnicas como espectroscopia ou métodos de titulação para medir as concentrações de
-
Cálculo da Constante de Equilíbrio:
- Insira as concentrações medidas na expressão da constante de equilíbrio:
-
Análise dos Resultados:
- O valor obtido para
indicará a posição do equilíbrio da reação. Um grande sugere que a reação favorece os produtos, enquanto um pequeno indica que os reagentes prevalecem.
- O valor obtido para
Esse experimento permite determinar experimentalmente o valor de
para a reação específica, fornecendo insights sobre o comportamento do sistema em equilíbrio.
Resposta
A Lei da Ação de Massa descreve que, para a reação
, a constante de equilíbrio
é dada por:
Exercícios relacionados
Quando as seguintes reações chegam ao equilíbrio, a mistura em equilíbrio contem mais reagentes ou mais produtos? (a)
A constante de equilíbrio para a reação
é a
. Calcule
para
é
Uma mistura de 0,10 mol de
de
e
de
é colocada em um recipiente de
, a
. O seguinte equilíbrio é estabelecido:
No equilíbrio,
atm. (a) calcule as pressões parciais de
e
.
Calcule a molalidade de uma solução de ácido sulfúrico
contendo
de
em
de água. A massa molar do
é de 98,09g/mol. (R.: 1,26m)