Constante de Equilíbrio Kp

A constante de equilíbrio Kp é usada para interpretar as reações em equilíbrio em termos de pressões parciais dos compostos gasosos participantes.

No texto Constante de Equilíbrio foi mostrado que geralmente a constante de equilíbrio é dada em termos de concentração em quantidade de matéria (em mol/L) e, por essa razão, essa constante é simbolizada por Kc, sendo que, na expressão, a concentração das substâncias envolvidas em uma reação em equilíbrio é simbolizada por [ ]. Essa expressão é feita colocando-se no numerador o produto da concentração dos produtos elevado ao valor do coeficiente da equação química balanceada respectivo de cada substância; no denominador, coloca-se o produto da concentração dos reagentes elevado aos seus coeficientes respectivos também.

 

De modo simplificado, temos:

Kc = [produtos]coeficiente na equação química balanceada
            
[reagentes]coeficiente na equação química balanceada

 

Ou, para a reação genérica: a A + b B ↔ c C + d D, temos:

Kc = [C]c . [D]d
         
[A]a . [B]b

Mas quando na reação que atingiu o equilíbrio houver pelo menos uma substância no estado gasoso, pode-se também expressar a constante de equilíbrio em termos das pressões parciais dos gases, passando a ser simbolizada por Kp:

Ou, para a reação genérica: a A + b B ↔ c C + d D, temos a seguinte expressão de Kp:

Kc = (pC)c. (pD)d
        (pA)a. (pB)b

Sendo que p é a pressão parcial de cada substância no equilíbrio.

Assim como Kc, Kp é adimensional, ou seja, é expresso por um número puro, sem unidade relacionada com alguma grandeza. Essa constante também só sofrerá variação para determinada reação se houver variação na temperatura.

Veja agora alguns exemplos de como escrever a expressão de Kp para diversas reações em equilíbrio:

 

2 CO(g) + O2(g)2 CO2(g)                   Kp = (pCO2 )2
                                                                                  
(pCO)2. (pO2 )

C(s) + O2(g) ↔ CO2(g)                           Kp = (pCO2 )
                                                                 (pO2 )

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CuO(s) + H2(g) ↔ Cu(s) + H2O(?)           Kp =    1  
                                                                   (pH2)

2 SO3(g)2 SO2(g) + O2(g)                       Kp = (pSO2 )2. (pO2 )
                                                                         (pSO3 )2

N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)                      Kp = (p NH3)2
                                                                                    
(pN2). (pH2)2

CO2(g) + H2(g) ↔ CO(g) + H2O(?)          Kp =   (pCO)  
                                                               (pCO2). (pH2)

CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g)                Kp = (pCO2)

Zn(s) + 2HCl(aq) ↔ ZnCl2(aq) + H2(g)        Kp = (pH2)

Zn(s) + Cu2+(aq) ↔ Zn2+(aq) + Cu(s)        Kp = não é definido.

 

Veja que somente as substâncias gasosas participam da expressão de Kp.

Agora aprenda a calcular o valor dessa constante de equilíbrio em termos de pressão parcial dos gases por meio do texto abaixo:

*Cálculo da constante de equilíbrio Kp.

Pressões de diferentes gases medidas em barômetros
Pressões de diferentes gases medidas em barômetros
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Lista de Exercícios

Questão 1

Sir William Ramsay (1852-1916), em 1898, fez uma previsão que aterrorizou a humanidade: a produção de alimentos cairia desastrosamente em razão da falta de fertilizantes nitrogenados. Tudo porque, até então, esses materiais só existiam na forma natural e já se encontravam escassos. Foi aí que o trabalho de um cientista fez toda a diferença, o químico Fritz Haber (1868-1934), que, com a ajuda do engenheiro William Carl Bosch (1874-1940), criou um processo de síntese da amônia, ou seja, ela poderia ser produzida de forma artificial. Veja a equação que representa o processo:

Das expressões abaixo, qual delas corresponde ao Kp do processo descrito?

a)

b)

c)

d) n.d.a.

Questão 2

Observe a seguir a expressão da constante de equilíbrio, trabalhada em termos de pressão, ou seja, Kp:

Qual das equações propostas abaixo está relacionada ao Kp acima?

a)

b)

c)

d)

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