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Voltar a Física e Química A

O quociente da reação aponta o sentido de evolução

11.º anoPercurso edumaterial

O que vais aprender

  • Comparar quociente de reação e constante de equilíbrio em sistema homogéneo.

Compreender

Num equilíbrio dinâmico, as velocidades das transformações direta e inversa igualam-se; as concentrações deixam de variar macroscopicamente, mas as reações não cessam. Para a equação A⇌B como está escrita, o quociente nesse instante é Qc=[B]/[A]=1,00/0,50=2. Como Qc<Kc=4, a composição tem relativamente pouco produto B face à composição de equilíbrio. A evolução líquida prevista é para a direita, formando B, se o sistema puder evoluir nas condições indicadas.

Se Qc>Kc, a evolução líquida prevista seria no sentido inverso; se Qc=Kc, a composição já satisfaria a condição de equilíbrio àquela temperatura. Esta regra compara uma fotografia da composição com um valor próprio da reação e da temperatura. Não significa que todas as moléculas A se transformem em B. As concentrações de equilíbrio finais requerem também balanços de matéria e, em casos mais complexos, resolver uma equação.

O valor de Kc muda se a temperatura mudar; uma perturbação apenas de concentração altera Qc inicialmente, não Kc à temperatura constante. Escreve sempre a expressão para a equação indicada: inverter A⇌B inverteria a constante e o quociente correspondentes. O caso usa concentrações ideais e uma relação simples, sem informar tempos de reação nem a velocidade até ao equilíbrio.

Exemplo resolvido

Para outro sistema ideal A⇌B à temperatura fixa, Kc=[B]/[A]=3. Num instante, [A]=0,50 mol/L e [B]=2,00 mol/L. Decide o sentido da evolução líquida.

  1. Calculo o quociente do estado atual com as concentrações fornecidas: Qc=[B]/[A]=2,00/0,50=4.
  2. Comparo à constante à mesma temperatura: 4>3; há B em excesso relativo ao estado de equilíbrio.
  3. A evolução líquida favorece A até Qc se aproximar de Kc. As reações direta e inversa continuam a ocorrer no equilíbrio.

Qc=4>Kc=3; a evolução líquida é para A (sentido inverso) nas condições dadas.

Atenção ao erro

Confundir os dados do caso ou extrapolar sem verificar condições.

Num único recipiente, partículas azuis A e verdes B estão misturadas; duas setas opostas mostram reação reversível, com a seta para B mais grossa.
Uma só fase com A e B misturados. As setas ilustram evolução líquida para B quando Qc<Kc; as quantidades desenhadas não representam as concentrações do exercício.

Verifica agora

  1. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: Qual é Qc no instante?

    Ver solução explicada

    Resposta: 2.

    Calcula [B]/[A].

  2. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: Para que lado evolui o sistema?

    Ver solução explicada

    Resposta: Para a direita, formando B.

    Compara Qc com Kc.

  3. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: Mudar só a concentração altera Kc à mesma temperatura?

    Ver solução explicada

    Resposta: Não; altera Qc inicialmente.

    Distingue Q e K.

  4. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: O equilíbrio significa que ambas as reações param?

    Ver solução explicada

    Resposta: Não; as velocidades direta e inversa são iguais.

    Reconhece equilíbrio dinâmico.

Alinhamento curricular e fontes

  • Comparar quociente de reação e constante de equilíbrio em sistema homogéneo., página 12. Objetivo oficial parafraseado: Comparar quociente de reação e constante de equilíbrio em sistema homogéneo.. O exemplo, a sequência e os exercícios são editoriais. · Aprendizagens Essenciais · fisica-quimica-a · 11-ano