Qual o valor da constante de equilíbrio para uma reação cujo ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que fala sobre a constante de equilíbrio de uma reação onde o potencial padrão da célula, representado por , é igual a zero. O conteúdo aqui envolve termodinâmica, especificamente a relação entre o potencial padrão da célula eletroquímica e a constante de equilíbrio. Para resolver isso, vamos precisar das fórmulas que conectam esses conceitos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia livre padrão de Gibbs () está relacionada ao potencial padrão da célula pela equação:
onde:
é o número de elétrons transferidos na reação
é a constante de Faraday ()
Passo 3
Por outro lado, a energia livre padrão de Gibbs também está relacionada à constante de equilíbrio () pela equação:
onde:
é a constante dos gases ()
é a temperatura em Kelvin
Passo 4
Como temos duas expressões para , podemos igualá-las:
Simplificando os sinais:
Passo 5
Agora, queremos encontrar , então vamos isolar :
Passo 6
A equação exponencial nos dá diretamente:
Passo 7
Mas na questão, . Substituindo na equação:
Resposta
A constante de equilíbrio para a reação é igual a 1.