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Intuição dobre a equação da constante de equilíbrio

Transcrição de vídeo

vamos ver se podemos desenvolver alguma idéia do porquê da equação da constante de equilíbrio ser dessa forma apenas como revisão constante de equilíbrio é a concentração da nossa molécula y elevada o seu coeficiente se estivermos pensando em molz então será a concentração dele elevado número de mons então tá temos a concentração de y elevado o seu coeficiente vezes a concentração da nossa molécula z por enquanto ainda não estamos fazendo nenhuma conta que de é apenas o número de mós que nós precisamos dizer para cada semosb y hemose de xis ea molde de ver então z ^ de dividida pela concentração de ver elevado a a e x elevado ab então é uma equação bacana pequena simples mas porque é dessa forma fiz um vídeo hoje onde comecei a explorar isso com logaritmos e acho que cheguei a algum lugar mas mas eu comecei a analisar eu acho que encontrei um motivo muito mais simples do porque ela ser dessa forma então eu deletei aquele vídeo encontrou um modo mais intuitivo de explicar porque isso funciona e vai explicar algumas coisas que vamos aprender sobre as constantes de equilíbrio nos próximos vídeos então o que faz uma reação acontecer ou o que o equilíbrio significa significa a taxa que a reação direta está acontecendo é igual à taxa em que a reação inversa ocorre ou seja ver mais x se transformando em y e z será igual a reação inversa ocorrerá na mesma velocidade de y mais e virando ver mais x mas cuidado isso não significa necessariamente que as concentrações sejam iguais porque poderíamos ter uma situação onde acabaríamos favorecendo muito a reação direta onde no final temos concentrações de y e z muito altas ou também podia favorecer a reação inversa onde temos mais v e x mas quando estamos em equilíbrio estamos dizendo que as nossas concentrações alcançaram um ponto de estabilidade o que implica que a taxa nessa direção é igual à taxa para seguir naquela direção então vamos pensar um pouco sobre o que interfere nessas taxas para que a reação direta que deseja de roxo aconteça o que precisa acontecer precisamos ter aproximadamente há moléculas de ver e digamos que em qualquer volume de espaço precisamos ter algumas moléculas ver e preferencialmente a moléculas ver próximas às b e moléculas de x então é preciso haver b dessas moléculas x e elas precisam estar no local certo e próximas o bastante para que a reação aconteça portanto a reação vai acontecer dependendo da probabilidade de encontrar moléculas de ver próximas o bastante para que elas possam reagir então você poderia dizer que a taxa talvez seja proporcional a isso vamos por ser igual a vamos supor uma constante que considera coisas como a temperatura e como a configuração das moléculas porque não basta apenas estar ali é necessário também uma certa energia cinética precisamos levar em conta a forma porque algumas formas serão mais propensas a reagirem do que outras vamos chamar isso de cá estamos falando sobre a reação direta certo então para que essa reação direta aconteça vamos usar esse capa a reação direta precisamos ter a moléculas de ver e de moléculas de x qual é a probabilidade de ter a moléculas de x ou qual é o valor próximo dessa probabilidade bem isso será a concentração vamos pensar sobre isso quando escrevemos a concentração da molécula ver que eu acho que quando fiz isso é o azul bem aqui e isso é dado como é dado um mouse por litro o mall é apenas um número então isso nos diz olhe em qualquer volume aproximadamente quantas moléculas você espera encontrar isso é o que é concentração então se eu quiser descobrir a probabilidade de encontrar uma dessas moléculas porque essa é a quantidade que preciso eu preciso multiplicar isso por ela mesma em níveis vezes porque preciso de n delas para a probabilidade de ter apenas uma molécula em uma pequena fração você usaria a concentração uma vez mas você vai usar a ene vezes porque queremos n dessas moléculas aqui certo você poderia ver isso como qual a probabilidade de ter sim bem você faria probabilidade de uma x 5 então a probabilidade da reação direta será a concentração de ver elevado a claro isso não é o bastante para fazer a reação acontecia você também precisa ter bem moléculas de x ali então quando você tem a concentração de x elevado a b e quero garantir que você entenda isso o argumento é que isso é uma aproximação na verdade é um meio ótimo de calcular a probabilidade então vou escrever dessa forma a taxa é igual uma constante que considera a temperatura e as configurações moleculares vezes a probabilidade de ter a moléculas de ver e de moléculas de x em uma área suficientemente pequena ao mesmo tempo o melhor modo de aproximar isso é com a concentração obviamente quanto maior a concentração maior são os moldes por litro e maior é a probabilidade de encontrar essa quantidade de moléculas naquele pequeno espaço ea temperatura ea configuração não serão mais relevantes mas se você usar essa concentração como a probabilidade de um vou trocar de curso aqui se a probabilidade de ter uma molécula vê-se presumimos que a solução seja homogéneo que as moléculas vez são aproximadamente igualmente distribuídas isso não é nenhuma aproximação será a concentração de moléculas de ver vezes o volume sob o que nos é relevante se quisermos a probabilidade de a onde há um número isso é a probabilidade de encontrar isso a vezes isso será igual a isso é apenas um dos conselhos que aprendemos em probabilidade portanto se quiser tirar cinco caras no cara ou coroa essa probabilidade é de um meio e levado à 5ª se você quiser ter moléculas ver ali cinco delas ou 10 ou a delas será ver elevado a avis o volume e como estamos fazendo uma análise da probabilidade disso então queremos a moléculas de ver e b de x depois você terá que multiplicará todas elas juntas isso então será igual à concentração de ver elevado a vezes a concentração de x ^ b vezes o volume a probabilidade de encontrar o número certo de partículas ver e partículas x no lugar certo será proporcional à exatamente isso estamos supondo que a taxa da reação direta também é proporcional a isso então esse é o momento onde obtemos a taxa da reação direta a taxa direta é igual a concentração de nossas moléculas ver elevado a vezes a concentração de nossas moléculas x elevado saber agora se quisermos encontrar a taxa inversa e essa era a taxa directora né se quisermos então encontrar uma taxa da reação inversa vamos dizer que isso é igual uma constante vamos chamar isso de cá - a mesma lógica se aplica estamos fazendo isso nessa direção agora se olharmos para original estamos indo nessa direção para essa reação nós faremos a mesma coisa literalmente faremos letras diferentes então a reação inversa será apenas a concentração da molécula y elevado a ser porque precisamos aproximadamente 100 delas ao mesmo tempo vezes a concentração da molécula z elevado o coeficiente dizer agora no início desse vídeo dissemos que o equilíbrio é quando essas taxas igualou escrevi isso é que embaixo então a taxa da reação inversa é alguma constante vezes isso ea taxa da reação direta é alguma constante vezes isso e podemos alcançar o equilíbrio quando esses forem iguais não for pagar uma parte que assim deixa me apagar isso aqui também quando elas vão se igualar quando a taxa direta a taxa direta por isso essa é a nossa constante direta a uma determinada temperatura vezes a concentração de ver elevado a você poderá ver isso como a probabilidade de encontrar um determinado volume e esse volume pode ser faturado nesse fator k também mas qual é a probabilidade de encontrar moléculas ver em um determinado volume isso é a concentração de ver elevado a vezes a concentração de x ^ b essa é a reação direta e precisa ser igual às reações diversas então cá - vezes a concentração de y elevado a ser vezes a concentração dizê elevado à d se dividirmos os dois lados por deixe de pagar mais uma parte não não não isso o paa que assim tudo bem agora vamos dividir os dois lados por caminhos e os dois lados por isso então você terá kaká mais sobre caminhos isso é igual a isso é igual a y elevado as e vezes e elevador de tudo isso sobre aquilo ver elevado a vezes a concentração de x elevado a ver vou usar vermelho apenas para que você saiba que isso era k - e depois estas são apenas duas constantes arbitrárias portanto nós poderíamos apenas substituí las e chamá las de constante de equilíbrio e é justamente isso a constante de equilíbrio nada mais é do que uma constante da velocidade calculado no momento específico no equilíbrio agora eu sei que foi bastante explicativo mas eu quero que você pelo menos entenda que isso não surge do nada e há pelo menos eu acredito que exista a intuição aqui isso é probabilidade da taxa da reação direta proporcional a isso porque quanto maior é a concentração de ver maior é a probabilidade de encontrá la embora você precisa dessas partículas em volta você terá que multiplicar essa concentração pela outra porque a probabilidade diminuirá porque você precisa de mais delas juntas para que a reação aconteça a mesma coisa para tudo aqui mas tudo isso provém do fato de que a reação direta deve ser igual uma constante vezes a reação inversa ou na verdade as taxas devem ser iguais mas quando você calcula a probabilidade você terá uma constante ali de qualquer forma eu espero que não tenha confundido você mas quero dizer que essa não é apenas uma equação aleatória acredito que isso provém do fato de que quanto maior a concentração maior é a probabilidade que as moléculas colhido umas com as outras