Cálculo da constante de equilíbrio Kc

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Os passos explicados neste texto para o cálculo da constante de equilíbrio Kc são enunciados de maneira mais clara na tabela acima
Os passos explicados neste texto para o cálculo da constante de equilíbrio Kc são enunciados de maneira mais clara na tabela acima

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por Jennifer

05 Dec 2014

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No texto Constantes de Equilíbrio KC e KP, a expressão da constante de equilíbrio em termos de concentração em quantidade de matéria, KC, é escrita dividindo-se a concentração dos produtos no equilíbrio elevada a seu coeficiente na equação pela concentração dos reagentes no equilíbrio também elevada ao seu coeficiente na equação:


Expressão da constante de equilíbrio Kc

Exemplo:

N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g)

KC = [ NH3]2
      [N2]. [H2]2

Vale ressaltar que substâncias líquidas e sólidas não participam da expressão de KC, pois suas concentrações não sofrem variações.

Mas como fazemos para usar essa expressão e calcular o valor do KC?

Bem, para tal, seguimos os seguintes passos:

1- Escrevemos a equação química balanceada;

2- Analisamos a proporção estequiométrica dada pelos coeficientes da equação;

3- Com essa proporção determinamos as quantidades (em mol) dos reagentes que foram consumidas e de produtos que foram formadas;

4- Determinamos as quantidades de reagentes e produtos que estão presentes no equilíbrio. Isso é feito pela subtração da quantidade de reagentes do início pela quantidade que foi consumida. No caso dos produtos, somamos a quantidade inicial (que geralmente é zero) com a que foi formada;

5- Calculamos a concentração em mol/L de cada participante da reação. Para tal, basta usar a fórmula M = n1/V, ou seja, dividimos o número de mol de cada reagente e produto pelo volume da solução para descobrir a concentração em quantidade de matéria de todas as substâncias no equilíbrio;

6 - Substituímos os valores das concentrações encontradas no item anterior na expressão da constante de equilíbrio Kc.

Até o passo 5, se desejar, você pode construir uma tabela, como a que foi mostrada no início deste artigo. Com a tabela, é mais fácil visualizar as quantidades envolvidas que foram trabalhadas.

Veja um exemplo para ver como isso é feito:

Exemplos:

(Vunesp-SP) Na precipitação de chuva ácida, um dos ácidos responsáveis pela acidez é o sulfúrico. Um equilíbrio envolvido na formação desse ácido na água da chuva está representado pela equação: 

2 SO2(g) + O2(g) ⇔ 2 SO3(g) 

Calcule o valor da constante de equilíbrio KC nas condições em que, reagindo-se 6 mol/L de SO2 com 5 mol/L de O2, obtêm-se 4 mol/l de SO3 quando o sistema atinge o equilíbrio.

Resolução:

1) Já temos a equação balanceada: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)

2) A proporção estequiométrica é de 2 : 1 : 2;

3) Com essa proporção e os dados fornecidos no enunciado, vamos ver a quantidade de reagentes consumida e a quantidade de produto formada:

Se a proporção é 2 : 1 : 2 e foram formados 4 mol de SO3(g), então, 4 mol de SO2(g) e 2 mol de O2(g)foram usados. Então, temos:


Parte de cálculo da constante de equilíbrio

4) Vamos descobrir a quantidade de cada espécie no equilíbrio:

SO2(g)= 6 mol – 4 mol = 2 mol
O2(g)= 5 mol – 2 mol = 3 mol
SO3(g)= zero + 4 mol = 4 mol

5) Visto que esse exercício especificou que as concentrações iniciais eram em mol/L, isso indica que estamos considerando o volume de 1 L. Assim, não precisamos calcular as concentrações pela fórmula M = n1/V, pois o volume não fará a diferença e o valor da concentração dará exatamente igual ao valor do número de mol.

6) Vamos substituir os valores das concentrações na expressão da constante de equilíbrio:

KC = [SO3]2
     
[SO2]2 . [O2]

KC = (4)2
      
(2)2 . (3)

KC = 1,333


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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por Jennifer

05 Dec 2014

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