Como as seguintes variações afetam o valor da constante de equilíbrio para uma reação exotérmica na fase gasosa: (a) remoção de um reagente ou produto; (b) diminuição do volume; © diminuição na temperatura; (d) adição de um catalisador?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre como diferentes mudanças afetam a constante de equilíbrio
de uma reação exotérmica na fase gasosa. A gente vai precisar entender o que é constante de equilíbrio, como ela funciona em reações exotérmicas e como cada alteração mencionada pode influenciar esse valor.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a constante de equilíbrio
é uma relação que nos diz a proporção entre as concentrações dos produtos e dos reagentes quando a reação está em equilíbrio. Em uma reação exotérmica, a energia é liberada, o que afeta como o equilíbrio se posiciona com mudanças de temperatura.
Passo 3
Vamos analisar a letra (a): remoção de um reagente ou produto. Quando você tira um reagente ou produto da mistura, o sistema tenta compensar essa mudança tentando restabelecer o equilíbrio. No entanto, isso não altera a constante de equilíbrio
. O equilíbrio se desloca para favor dos reagentes ou produtos, mas
continua o mesmo porque não houve mudança na temperatura.
Passo 4
Agora, para a letra (b): diminuição do volume. Diminuir o volume aumenta a pressão do sistema gasoso. Se a reação tem um número diferente de moléculas de reagentes e produtos, o equilíbrio vai se deslocar para o lado com menos moléculas para reduzir a pressão. Mas, novamente, isso não muda a constante
, apenas altera a posição do equilíbrio.
Passo 5
Vamos para a letra ©: diminuição na temperatura. Como a reação é exotérmica, diminuir a temperatura favorece a formação de produtos, já que a reação libera calor. Isso significa que a constante de equilíbrio
aumenta, porque a reação favorece mais os produtos a temperaturas menores.
Por último, a letra (d): adição de um catalisador. Um catalisador acelera a velocidade com que a reação atinge o equilíbrio, mas não altera a constante
. Ele apenas ajuda a reação a ocorrer mais rápido, sem mudar a proporção de produtos e reagentes no equilíbrio.
Resposta
Resumindo, dentre as variações apresentadas, somente a diminuição na temperatura © altera a constante de equilíbrio
de uma reação exotérmica, aumentando seu valor. As outras variações (remoção de reagente ou produto, diminuição do volume e adição de um catalisador) não afetam a constante de equilíbrio.
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Como o quociente de reação difere da constante de equilíbrio? Se
, em qual sentido a reação prossegue para atingir o equilíbrio? Qual condição deve ser satisfeita para que
?
Escreva a expressão para Keq para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea.
Considere o seguinte equilíbrio, para o qual
:
Como cada uma das seguintes variações afetará a mistura em equilíbrio dos três gases? f)
(g) é removido do sistema.
Escreva a expressão para Keq para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea.