Habilidades: Reconhecer que a constante de equilíbrio é uma relação que indica as concentrações relativas de reagentes e produtos que coexistem em equilíbrio dinâmico. Calcular a constante de equilíbrio de uma reação química em equilíbrio dinâmico.
O cálculo da constante de equilíbrio KC pode ser realizado a partir da determinação das concentrações de cada espécie química e substituição desses valores na expressão de KC.
Em 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:
Exemplo:
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. 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
Fonte:
https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm
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