A constante de equilíbrio para a reação \mathrm{CO}+\mathrm{Cl}_{2} \rightleftharpoons \mathrm{COCl}_{2} é de 4,56 \times 10^{9}. Interprete esse valor.

Passo 1

O enunciado dá a constante de equilíbrio para a reação
\mathrm{CO} + \mathrm{Cl}_{2} \rightleftharpoons \mathrm{COCl}_{2}
como K_{c} = 4,56\times10^{9}. O conteúdo aqui é equilíbrio químico e queremos interpretar o que significa ter um K_{c} tão grande.

Passo 2

Escrevemos a expressão da constante em termos de concentrações:
K_{c} = \frac{[\mathrm{COCl}_{2}]}{[\mathrm{CO}]\,[\mathrm{Cl}_{2}]} = 4,56\times10^{9}.
Isso nos diz a razão, no equilíbrio, entre produto e reagentes.

Passo 3

Como K_{c}\gg1, concluímos que a reação favorece fortemente a formação de \mathrm{COCl}_{2}. Em outras palavras, no equilíbrio a concentração de produto é muito maior que o produto das concentrações dos reagentes.

Passo 4

Para ilustrar, suponha que começamos com [\mathrm{CO}]_{0} = [\mathrm{Cl}_{2}]_{0}=1{,}00\\ \mathrm{M} e nada de \mathrm{COCl}_{2}. Seja x a concentração de \mathrm{COCl}_{2} formada em equilíbrio. Então
\frac{x}{(1-x)^2} = 4,56\times10^{9}.
Resolvendo aproximadamente, (1-x)\approx (4,56\times10^{9})^{-1/2}\approx1{,}5\times10^{-5}, logo
x\approx1 - 1{,}5\times10^{-5}\approx0{,}99998\\ \mathrm{M}.
Isto é, quase 100\% dos reagentes virou produto.

Resposta

O valor de K_{c}=4,56\times10^{9} indica que, em equilíbrio, a reação está praticamente completa no sentido de formação de \mathrm{COCl}_{2}, restando concentrações quase nulas de \mathrm{CO} e \mathrm{Cl}_{2}.

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