Uma proveta em uma temperatura ambiente
contém uma solução aquosa de íons cálcio e éons carbonato em contato direto com o carbonato de sódio sólido. É constatado que as atividades dos íons cálcio e dos íons carbonato são
, e sabe-se que a atividade do carbonato de cálcio sólido é igual a 1,0 . Se as substâncias estão em equilíbrio, qual a constante de equilíbrio dessa reação?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma reação em equilíbrio envolvendo íons cálcio (
) e íons carbonato (
) em uma solução aquosa, que está em contato com carbonato de sódio sólido. A gente precisa encontrar a constante de equilíbrio dessa reação. Para isso, vamos precisar entender sobre equilíbrio químico e como calcular a constante de equilíbrio (
) usando as atividades das espécies envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação. Como temos íons cálcio e carbonato em solução e carbonato de sódio sólido, a reação provável é a formação de carbonato de cálcio sólido a partir dos íons em solução:
Passo 3
Agora, vamos lembrar que a constante de equilíbrio (
) para essa reação é dada pela expressão:
Onde
representa a atividade de cada espécie.
Passo 4
Para a nossa reação, a expressão fica:
Passo 5
Sabemos que a atividade de um sólido puro é igual a 1.0. Então:
E as atividades dos íons cálcio e carbonato são ambas
:
Passo 6
Substituindo esses valores na expressão da constante de equilíbrio:
Resposta
A constante de equilíbrio da reação é
.