(Uece 2021)
A equação que define a constante de equilíbrio foi formulada pelos químicos noruegueses Cato Maximilian Gulberg (1836-1902) e Peter Waage (1833-1900) em 1864. Considerando a constante de equilíbrio (K), assinale a afirmação verdadeira.
Vamos analisar as alternativas.
a) A constante de equilíbrio é a razão entre as constantes de velocidade da reação direta e da reação inversa.
Primeiro nós temos que entender o que
kc, vamos lá.
Considere o cloreto de prata, em meio aquoso o cloreto de prata forma os cátions e ânions Ag
+ e Cl
- digamos que em uma velocidade v
d
porém parte dos íons se combinam novamente restituindo o AgCl (a uma velocidade v
i)
quando as velocidades se igualam (
vd = vi) a reação atingiu o equilíbrio e para representá-lo existem as
constantes de equilíbrio.
Existem muitas mas a que nos interessa agora é
kc.
Ela representa a concentração dos produtos dividida pela concentração dos reagentes \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ k_c\;=\;\large{ {[produtos]} \over {[reagentes]} } }\)
Exemplo, considere a reação genérica
a A(s) +b B(aq) +c C(g) ⇄ d D(aq) + e E(g) +H2O(l)
o k
c dessa reação seria \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ k_c\;=\;\large{ {[D]^d.[E]^e.[H_2O]} \over {[A]^a.[B]^b.[C]^c} } }\)
Porém substâncias sólidas e líquidos puros
não entram no cálculo, por isso o
kc correto é \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ k_c\;=\;\large{ {[D]^d.[E]^e} \over {[B]^b.[C]^c} } }\)
[D]: concentração de D, em mol/L
d: coeficiente do D
[E]: concentração de E, em mol/L
e: coeficiente do E
[B]: concentração de B, em mol/L
b: coeficiente do B
[C]: concentração de C, em mol/L
c: coeficiente do C
Para chegar a esta fórmula nós relacionamos as
vd com
vi, sabendo que elas podem ser calculadas da seguinte maneira
vd = kd.[B]b.[C]c
vi = ki.[D]d.[E]e
vd: velocidade da reação direta
kd: constante da reação direta
[B]: concentração de B, em mol/L
[C]: concentração de C, em mol/L
vi: velocidade da reação inversa
ki: constante da reação inversa
[D]: concentração de D, em mol/L
[E]: concentração de E, em mol/L
e como o equilíbrio é atingindo quando
vd = vi temos que
\( v_d = v_i \)
\( k_d.[B]^b.[C]^c = k_i.[D]^d.[E]^e \)
\({ \large{ {k_d} \over {k_i} } } = \;\large{ {[D]^d.[E]^e} \over {[B]^b.[C]^c} }\), como kd e ki são constantes a razão entre elas é outra constante que vamos chamar de kc
\( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ k_c\;=\;\large{ {[D]^d.[E]^e} \over {[B]^b.[C]^c} } }\)
b) Quando uma reação é expressa pela soma de duas reações, a constante de equilíbrio da reação total é a soma das constantes de equilíbrio das reações individuais.
Considere que uma reação ocorre em etapas e que cada uma tem sua constante de equilíbrio
nós podemos somá-las para obter uma reação global que terá o seu próprio
kc
o
kc da reação global é o produto das concentrações das reações parciais
kcg = kc1.kc2
c) O valor de K independe da forma como a equação química é balanceada.
Depende sim, os coeficientes estequiométricos entrma no cálculo, então a constante depende do balanceamento.
d) Apenas as concentrações de sólidos puros são constantes e não são consideradas para efeito de cálculo da constante de equilíbrio.
Líquidos puros também não entram na conta.
