Constante de Equilíbrio (Português)

Constante de Equilíbrio Definição

Uma constante de equilíbrio, Keq, é uma variável que descreve uma reação química é tendência para continuar a conclusão, isto é, todos os reagentes são convertidos em produtos. O equilíbrio de uma reação é o ponto em que a conversão de reagentes em produtos é igual à conversão de produtos em reagentes.,uma constante de equilíbrio grande significa que a reação segue na direção da frente, de reagentes a produtos, até que quase todos os reagentes tenham sido convertidos a produtos. Uma pequena constante de equilíbrio, ou quando Keq é menor que uma, significa que a reação química irá favorecer os reagentes e a reação irá prosseguir na direção oposta. Uma constante de equilíbrio de 1 indica que os reagentes e produtos serão iguais quando a reação atingir o equilíbrio.,

cientistas usam a constante de equilíbrio de uma equação para entender melhor quão rapidamente o equilíbrio será alcançado, e se o equilíbrio irá favorecer reagentes ou produtos. A constante pode ser calculada usando a razão entre produtos e reagentes quando a equação atinge o equilíbrio. A constante de equilíbrio é frequentemente representada pela variável Keq, que é definida pela expressão constante de equilíbrio vista abaixo.,

expressão constante de equilíbrio para uma reação

a expressão constante de equilíbrio descreve a concentração de produtos divididos pela concentração de reagentes quando a reação atinge o equilíbrio. Esta expressão pode ser vista abaixo.

Na reação: aA + bB <=> cC + dD

Cada termo descreve a concentração de um reagente ou produto da reação onde os produtos químicos A e B se combinam para produzir os produtos C e D., As letras minúsculas indicam o número de moles de cada produto químico. Os suportes em torno de uma letra, indicam a concentração de cada produto químico , e o índice indica que a constante de equilíbrio é determinada pela concentração de cada molécula no equilíbrio.

J. Willard Gibbs, um famoso cientista que estudou a energia presente em reações, mostrou que a constante de equilíbrio foi diretamente relacionado com a quantidade de energia livre de mudança que ocorre durante a reação, representada ∆G., Gibbs mostrou que cada reação tem uma mudança padrão de energia livre, ou ∆g°. Enquanto a mudança total de energia livre de cada reação é também regida pelas concentrações iniciais de produtos químicos, a energia livre padrão é calculada com a equação abaixo, usando a constante de equilíbrio da equação.

∆G ° = – RTln (Keq)

esta equação mostra que a mudança de energia livre padrão é simplesmente outra maneira de descrever as forças motrizes de uma reação, e de que maneira eles irão prosseguir., Enquanto a constante de equilíbrio nos diz se teremos mais reagentes ou produtos no final de uma reação, ela não indica o quão rápido essa reação ocorreria. Isto é conhecido como a constante de taxa e é denotado por um minúsculo K. A constante de taxa está relacionada com uma variedade de outras equações relacionadas com a velocidade a que as reações acontecem. A constante de equilíbrio é importante para uma série de reações biológicas, como visto nos exemplos abaixo.

exemplos de constante de equilíbrio

ionização da água

a água é a base para toda a vida na Terra., Uma das principais razões pela qual a água é um solvente tão bom é a sua capacidade de formar ligações de hidrogénio com moléculas de água e não-água. Esta capacidade não só permite que a água se dissolva e difusa solutos, mas também permite que a água para transportar uma corrente elétrica. Quando a água, H2O, forma ligações de hidrogênio, o hidrogênio é retirado do oxigênio e a molécula dissocia–se em um íon hidrogênio (H+) e um íon hidróxido (OH -).protões individuais de hidrogênio raramente existem livremente em solução, e imediatamente forma uma ligação com a molécula de água a que se ligava hidrogênio., Isto forma um íon hidrônio, ou H3O+. A constante de equilíbrio para esta reação é, portanto, a concentração de íons hidrogênio e íons hidróxido, divididos pela concentração de moléculas de água normais, como visto abaixo.

A constante de equilíbrio dessa reação pode ser medida pela condutividade elétrica da água, que é determinada pela concentração de (H3O+)., Íons de hidrônio passam um sinal elétrico na forma de transferência de elétrons, que pode ser medido por equipamentos elétricos sensíveis. Assim, a constante de equilíbrio da água tem sido medida por equipamentos elétricos sensíveis a ser 1.8 x 10-16, o que significa que a água tem uma probabilidade muito maior de ser o reagente H2O, ao contrário de se tornar o íon hidrônio. O processo pode ser visto na imagem abaixo.,

Células, Energia Livre e a Constante de Equilíbrio

Embora a constante de equilíbrio é medido quando a reação está em equilíbrio, isto não significa que todas as reações estão autorizados a proceder ao equilíbrio. Na célula, muitas reações são constantemente reabastecidas com vários produtos químicos, o que mantém as reações das células longe do equilíbrio. A constante de equilíbrio, no entanto, descreve a tendência destes reagentes para formar produtos., Algumas reacções são exergónicas, o que significa que libertam energia quando acontecem. Estas reações têm uma constante de alto equilíbrio, descrevendo sua tendência a se tornarem produtos.

estas reacções também podem ser ditas como tendo uma mudança positiva na energia livre, o que significa que dão energia a reacções à sua volta. Outras reações importantes são endergônicas, o que significa que elas precisam de energia para acontecer. Estas reações têm uma constante de baixo equilíbrio, descrevendo sua tendência a permanecer como reagentes. As células juntam estas reacções para permitir a ocorrência das reacções endergónicas., Isto pode ser visto em muitas reações celulares típicas que usam a constante de alto equilíbrio da conversão ATP para ADP para conduzir reações endergônicas, tais como a formação de proteínas ou ácidos graxos.