Questão 8

ITA 2017

Química

(ITA - 2017 - 2ª Fase)

Considere as reações químicas reversíveis I e II:

II.

A respeito das reações I e II responda às solicitações dos itens a e b, respectivamente:

a) Sabendo que a reação I ocorre em meio ácido e que a sua reação direta é sujeita à lei de velocidade dada por $v=k_{1}[ BrO_{3}^{-}][ SO_{3}^{2-}][ H^{+}]$ , expresse a lei de velocidade para a reação reversa.

b) Calcule a constante de equilíbrio da reação II dadas as seguintes reações e suas respectivas constantes de equilíbrio:

Gabarito:

Resolução:

a) A constante da reação é:

$K=frac{[Br^{-}][SO_{4}^{2-}]^{3} }{[BrO_{3}^{-}][SO_{3}^{2-}]^{3}}$

No equilíbrio a velocidade de reação direta é igual a velocidade da reação reversa. V₁ = V₂

$k_{1}[BrO_{3}^{-}][SO_{3}^{2-}][H^{+}]=V_{2}$

$V_{2}=k_{2}cdot y$

$k_{1}[BrO_{3}^{-}][SO_{3}^{2-}][H^{+}]=k_{2}cdot y$

Como

$K=frac{k_{1}}{k_{2}}$

tem-se que:

$frac{[Br^{-}][SO_{4}^{2-}]^{3} }{[BrO_{3}^{-}][SO_{3}^{2-}]^{3}}=frac{y}{[BrO_{3}^{-}][SO_{3}^{2-}][H^{+}]}$

$y=frac{[H^{+}][Br^{-}][SO_{4}^{2-}]^{3}}{[SO_{3}^{2-}]^{2}}$

Logo,

$V_{2}=frac{k_{2}[H^{+}][Br^{-}][SO_{4}^{2-}]^{3}}{[SO_{3}^{2-}]^{2}}$

b) Invertendo as duas equações e somando para chegar na equação final desejada, a constante de equlíbrio é invertida também:

$O_{(g)}+NO_{(g)} ightleftharpoons NO_{2(g)}$ $K_{eq}=frac{1}{4,0cdot 10^{-49}}$

$O_{2(g)}+NO_{2(g)} ightleftharpoons NO_{(g)}+O_{3(g)}$ $K_{eq}=frac{1}{2,0cdot 10^{-34}}$

$O_{(g)}+O_{2(g)} ightleftharpoons O_{3(g)}$ $K_{eq}=frac{1}{4,0cdot 10^{-49}}cdot frac{1}{2,0cdot 10^{-34}}=1,25cdot 10^{82}$

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