Para uma reaçāo química reversível (abaixo), o estado de equilibrio químico é alcançado quando:
aA+bB undersetv2stackrelv1<=ftharpoons cC+dD C
v1 = velocidade de reaçāo (formaçāo dos produtos)
v2 = velocidade de reaçāo (retorno aos reagentes)
Escolha uma opçāo:
a. v1=v2
b. v1>v2
C. V1
d. A velocidade das duas reaçōes v1 e v2 nāo dá informaçōes sobre o estado de equilibrio químico

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma reação química reversível:
aA + bB undersetv2stackrelv1<=ftharpoons cC + dD
A gente precisa descobrir em que situação o estado de equilíbrio químico é alcançado, olhando para as velocidades das reações direta ( v1) e reversa ( v2). O conteúdo aqui envolve conceitos de cinética química e equilíbrio químico.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é uma reação reversível. É aquela que pode ocorrer nos dois sentidos: formando produtos ( v1) e retornando aos reagentes ( v2). O equilíbrio químico ocorre quando essas duas reações acontecem na mesma velocidade.

Passo 3

Por quê? Porque, nesse ponto, a quantidade de reagentes e produtos não muda mais com o tempo. Isso significa que, mesmo que ambas as reações continuem ocorrendo, os produtos formados pela reação direta são exatamente compensados pelos reagentes formados pela reação reversa.

Passo 4

Matematicamente, isso se traduz em v1 = v2. Quando as velocidades das reações direta e reversa se igualam, o sistema atinge um equilíbrio dinâmico.

Passo 5

Agora, vamos analisar as opções dadas:
  • a. v1 = v2 → Isso está de acordo com o que vimos sobre equilíbrio.
  • b. v1 > v2 → Significa que a reação direta está mais rápida, então não está em equilíbrio.
  • c. v1 < v2 → Significa que a reação reversa está mais rápida, também não está em equilíbrio.
  • d. A velocidade das duas reações v1 e v2 não dá informações sobre o estado de equilíbrio químico → Isso não é verdade, pois como vimos, quando v1 = v2, temos equilíbrio.

Resposta

A opção a. v1 = v2 é a correta para indicar que o estado de equilíbrio químico foi alcançado.

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