Escreva a equação de equilibrio quimico para cada uma das reações abaixo:
\mathrm{aA}(\mathrm{g})+\mathrm{bB}(\mathrm{g}) \longleftrightarrow \mathrm{cC}(\mathrm{g})+\mathrm{dD}(\mathrm{g})

Passo 1

O enunciado pede a expressão da constante de equilíbrio para a reação genérica
a\mathrm{A}(\mathrm{g}) + b\mathrm{B}(\mathrm{g}) \longleftrightarrow c\mathrm{C}(\mathrm{g}) + d\mathrm{D}(\mathrm{g}).
O conteúdo é a lei da ação das massas, que nos leva às definições de K, K_c e K_p.

Passo 2

Por definição, a constante de equilíbrio K é a razão entre o produto das atividades dos produtos e o produto das atividades dos reagentes, cada atividade elevada ao seu coeficiente estequiométrico:
K \;=\; \frac{a_{\mathrm{C}}^{c}\,a_{\mathrm{D}}^{d}}{a_{\mathrm{A}}^{a}\,a_{\mathrm{B}}^{b}}.

Passo 3

Para gases ideais, a atividade a_i pode ser aproximada pela pressão parcial P_i (em bar ou atm), levando à constante de equilíbrio em termos de pressões:
K_p \;=\; \frac{P_{\mathrm{C}}^{c}\,P_{\mathrm{D}}^{d}}{P_{\mathrm{A}}^{a}\,P_{\mathrm{B}}^{b}}.

Passo 4

Se em vez de pressões quisermos usar concentrações molares, definimos
K_c \;=\; \frac{[\mathrm{C}]^{c}\,[\mathrm{D}]^{d}}{[\mathrm{A}]^{a}\,[\mathrm{B}]^{b}},
onde [\mathrm{X}] é a concentração molar de \mathrm{X}.

Resposta

K = \frac{a_{\mathrm{C}}^{c}\,a_{\mathrm{D}}^{d}}{a_{\mathrm{A}}^{a}\,a_{\mathrm{B}}^{b}}, \qquad K_p = \frac{P_{\mathrm{C}}^{c}\,P_{\mathrm{D}}^{d}}{P_{\mathrm{A}}^{a}\,P_{\mathrm{B}}^{b}}, \qquad K_c = \frac{[\mathrm{C}]^{c}\,[\mathrm{D}]^{d}}{[\mathrm{A}]^{a}\,[\mathrm{B}]^{b}}.

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