Suponha que as reações na fase gasosa
e
sejam ambos processos elementares com constantes de velocidade de
s-1 e 1,5 x 10-1 s-1, respectivamente. a) Qual é o valor da constante de equilíbrio
(g)? b) Qual é maior no equilíbrio, a pressão parcial de A ou a pressão parcial de
? Justifique sua resposta.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem duas reações gasosas que transformam A em B e B em A, com constantes de velocidade conhecidas. O conteúdo aqui envolve cinética química e equilíbrio químico. Para resolver, vamos precisar entender como as constantes de velocidade se relacionam com a constante de equilíbrio e como isso afeta as pressões parciais das substâncias no equilíbrio.
Passo 2
Parte a: Queremos encontrar a constante de equilíbrio
para a reação
.
Primeiro, sabemos que a constante de equilíbrio
está relacionada às constantes de velocidade das reações direta (
) e reversa (
) pela fórmula:
Aqui,
e
.
Vamos substituir esses valores na fórmula:
Então, a constante de equilíbrio é
.
Passo 3
Parte b: Queremos saber qual das pressões parciais,
ou
, é maior no equilíbrio.
Sabemos que o valor de
nos indica a favor de qual reagente ou produto a reação favorece no equilíbrio. Se
for menor que 1, significa que os reagentes predominam; se for maior que 1, os produtos predominam.
No nosso caso,
, que é bem menor que 1. Isso indica que, no equilíbrio, a reação favorece os reagentes.
Portanto, a pressão parcial de
será maior que a de
no equilíbrio.
Resposta
a) A constante de equilíbrio
é
.
b) No equilíbrio, a pressão parcial de A é maior que a de B, pois
é menor que 1, indicando que os reagentes predominam.
Exercícios relacionados
Explique o que está incorreto sobre as seguintes afirmativas: No equilíbrio os reagentes não são mais transformados em produtos.
Explique o que está incorreto sobre as seguintes afirmativas: No equilíbrio existem quantidades iguais de reagentes e produtos.
Escreva a expressão para Keq para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea.
Escreva a expressão para Keq para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea.