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Objectivo de Aprendizagem
- Calcular o quociente de reacção, Q, e usá-la para prever se uma reacção irá prosseguir na direcção para a frente ou para trás/ul>
Key Points
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- Apenas como a constante de equilíbrio, Keq, o quociente de reacção é uma função das actividades e/ou concentrações de reagentes e produtos.
- O quociente de reacção pode ser utilizado para determinar em que direcção uma reacção irá prosseguir. Se Q = Keq, a reacção está em equilíbrio. Se Q < Keq, a reacção avançará em direcção aos produtos para alcançar o equilíbrio. Se Q > Keq, a reacção mover-se-á em direcção aos reagentes para alcançar o equilíbrio.
- À medida que a reacção prossegue, as concentrações das espécies, e consequentemente o quociente da reacção, mudam. Eventualmente as concentrações tornam-se constantes; neste ponto, a reacção está em equilíbrio.
Terms
- quociente de reacçãoA medida das actividades ou concentrações das espécies químicas envolvidas numa reacção química num dado momento.
- constante de equilíbrioUm valor numérico derivado da razão das concentrações de produtos e reagentes em equilíbrio.
- equilíbrioO estado de uma reacção em que as taxas das reacções a avançar e a reverter são as mesmas.
O quociente de reacção, Q, é uma medida das quantidades relativas de reagentes e produtos durante uma reacção química num dado momento. Comparando o valor de Q com a constante de equilíbrio, Keq, para a reacção, podemos determinar se a reacção directa ou a reacção inversa será favorecida. Tomar a seguinte equação genérica:
aA + bB \rightleftharpoons cC + dD
O quociente de reacção, Q, toma a seguinte forma:
p>Q = \frac{^{c}^{d}}{^{a}^{b}}
Nota que o quociente de reacção toma exactamente a mesma forma que a constante de equilíbrio, e é função das concentrações e/ou actividades dos reagentes e produtos. A diferença é que o Q aplica-se quando a reacção está em condições de não-equilíbrio, e portanto o seu valor pode variar. Tal como para a constante de equilíbrio, o quociente de reacção pode ser uma função de actividades ou concentrações.
O quociente de reacção pode ser utilizado para determinar se uma reacção em condições especificadas irá proceder espontaneamente na direcção da frente ou na direcção inversa. Três propriedades podem ser derivadas desta definição do quociente de reacção:
- se Q = Keq, a reacção está em equilíbrio.
- se Q < Keq, a reacção mover-se-á para a direita (na direcção da frente) a fim de alcançar o equilíbrio.
- se Q > Keq, a reacção mover-se-á para a esquerda (na direcção inversa) a fim de alcançar o equilíbrio.
À medida que a reacção prossegue, assumindo que não existe barreira energética, as concentrações da espécie, e consequentemente o quociente de reacção, mudam. Eventualmente, as concentrações tornam-se constantes; neste ponto, a reacção está em equilíbrio. A constante de equilíbrio, Keq, pode ser expressa da seguinte forma:
{K}_{eq}=\lim_{t\to}{Q(t)}
Esta expressão mostra que Q acabará por se tornar igual a Keq, dado um período de tempo infinito. Contudo, a maioria das reacções atingirá geralmente o equilíbrio num período de tempo finito.