Qual sistema em cada par melhor representa espécies em equilíbrio, sob condições padrão de temperatura e pressão? Justifique cada escolha.
(a)
e
ou
e
e
(b)
e
ou
(cristal)
©
e
ou
e
(d)
(diamante) ou
(grafite)
(a)
(b)
©
(d)
Passo 1
Vamos resolver o exercício que pergunta qual sistema em cada par melhor representa espécies em equilíbrio sob condições padrão de temperatura e pressão. Estamos lidando com o conceito de equilíbrio químico, que envolve a distribuição das espécies químicas em reações reversíveis. Para resolver, vamos analisar cada par de sistemas e decidir qual deles representa melhor as espécies em equilíbrio.
Passo 2
a)
e
ou
e
e
Quando o rubídio (
) reage com a água (
), ele forma hidróxido de rubídio (
) e gás hidrogênio (
). No equilíbrio, o
pode se dissociar em íons
e
. Portanto, o sistema
e
e
representa melhor as espécies em equilíbrio, pois mostra os íons livres no meio aquoso.
Passo 3
b)
e
ou
(cristal)
O sódio (
) e o cloro (
) reagem para formar cloreto de sódio (
), que no estado cristalino é uma rede iônica sólida. Em equilíbrio, principalmente em condições padrão, o
cristal permanece praticamente não dissociado. Portanto,
(cristal) é a melhor representação das espécies em equilíbrio.
Passo 4
c)
e
ou
(aq) e
(aq)
O ácido clorídrico (
) em água se dissocia completamente em íons
e
. Em equilíbrio aquoso, as espécies predominantes são os íons
e
. Assim,
(aq) e
(aq) representam melhor as espécies em equilíbrio.
Passo 5
d)
(diamante) ou
(grafite)
O carbono pode existir em diferentes formas alotrópicas, como diamante e grafite. Em equilíbrio, sob condições padrão, a grafite é a forma mais estável do carbono, pois é termodinamicamente mais favorável do que o diamante. Portanto,
(grafite) é a melhor representação das espécies em equilíbrio.
Resposta
a)
e
e
b)
(cristal)
c)
(aq) e
(aq)
d)
(grafite)
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(a) Determine
(b) Neste caso, é possível que
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.