(Chang, 2010) - Escreva as expressões das constantes de equilíbrio (Kc ou Kp, conforme o caso), para os processos a seguir:
2 \mathrm{CO}_{2}(g) \rightleftharpoons 2 \mathrm{CO}(g)+\mathrm{O}_{2}(g)

Passo 1

O enunciado dá a reação de equilíbrio gasoso
2\,\mathrm{CO}_{2}(g)\rightleftharpoons 2\,\mathrm{CO}(g)+\mathrm{O}_{2}(g)
e pede as expressões das constantes de equilíbrio, K_{c} (em termos de concentrações) e K_{p} (em termos de pressões parciais), conforme apropriado para um sistema gasoso.

Passo 2

Por definição, para uma reação genérica
aA(g)+bB(g)\rightleftharpoons cC(g)+dD(g)
temos
K_{c}=\frac{[C]^{c}[D]^{d}}{[A]^{a}[B]^{b}} \quad\text{e}\quad K_{p}=\frac{(P_{C})^{c}(P_{D})^{d}}{(P_{A})^{a}(P_{B})^{b}}
onde [X] é concentração em mol· L^{-}¹ e P_{X} é pressão parcial em bar (ou atm).

Passo 3

Aplicando à reação dada, com a=2, c=2 e d=1, obtemos
K_{c} =\frac{[\mathrm{CO}]^{2}\,[\mathrm{O}_{2}]^{1}}{[\mathrm{CO}_{2}]^{2}}

Passo 4

Analogamente, em termos de pressões parciais,
K_{p} =\frac{(P_{\mathrm{CO}})^{2}\,(P_{\mathrm{O}_{2}})^{1}}{(P_{\mathrm{CO}_{2}})^{2}}

Passo 5

Se for necessário relacionar K_{p} e K_{c}, usa-se
K_{p}=K_{c}\,(R\,T)^{\Delta n}
onde \Delta n=(2+1)-2=1. Logo
K_{p}=K_{c}\,R\,T

Resposta

Kₙc:
K_{c}=\frac{[\mathrm{CO}]^{2}\,[\mathrm{O}_{2}]}{[\mathrm{CO}_{2}]^{2}}
Kₙp:
K_{p}=\frac{(P_{\mathrm{CO}})^{2}\,(P_{\mathrm{O}_{2}})}{(P_{\mathrm{CO}_{2}})^{2}}
Relação:
K_{p}=K_{c}\,R\,T

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