A origem termodinâmica da constante de equilíbrio está relacionada com a Energia de Gibbs de reação e depende da entropia dos reagentes e produtos, e portanto, da pressão parcial e concentração deles. A expressão abaixo correlaciona a Energia de Gibbs com o quociente de reação, Q. No equilíbrio, Q=K; e não há variação da energia de Gibbs, portanto De.
b) Qual é a direção espontânea desta transformação, dado que K=49 a 502,15 K ?

Passo 1

Beleza! Vamos resolver a questão que está falando sobre Termodinâmica, especificamente sobre a Energia de Gibbs e a constante de equilíbrio . A gente precisa descobrir qual é a direção espontânea da transformação quando a uma temperatura de .

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a Energia de Gibbs de reação ( De) está relacionada com o quociente de reação ( ) e a constante de equilíbrio ( ) pela expressão:
Onde:
  • é a constante dos gases ( )
  • é a temperatura em Kelvin
  • é o quociente de reação, que mede a posição da reação em qualquer ponto dado
No equilíbrio, e . Mas queremos saber a direção espontânea quando .

Passo 3

A direção espontânea da reação depende do valor de em relação a :
  • Se , então e a reação procede no sentido direto para formar mais produtos.
  • Se , então e a reação procede no sentido reverso para formar mais reagentes.
Então, precisamos comparar com . Porém, a questão não fornece diretamente o valor de , mas podemos analisar a favorabilidade da reação com base em .

Passo 4

Como , que é muito maior que 1, isso indica que, em equilíbrio, a reação favorece fortemente os produtos. Portanto, se a reação não está em equilíbrio, a tendência é que ela vá na direção que aumenta a formação de produtos para alcançar o equilíbrio.

Resposta

A transformação ocorre espontaneamente no sentido de formação dos produtos.

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