Escreva a expressão de K para cada uma das reações:
4 \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{~g})+3 \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons 2 \mathrm{~N}_{2}(\mathrm{~g})+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g})

Passo 1

O enunciado pede para escrever a expressão da constante de equilíbrio K para a reação
4\,\mathrm{NH}_{3}(\mathrm{g}) \;+\;3\,\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons 2\,\mathrm{N}_{2}(\mathrm{g}) \;+\;6\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{g})
O conteúdo é equilíbrio químico e usaremos a lei da ação de massas, que diz que
K = \frac{\prod (\text{atividades dos produtos})^{\nu_i}} {\prod (\text{atividades dos reagentes})^{\nu_j}}
onde \nu são os coeficientes estequiométricos.

Passo 2

Como todos os componentes estão no estado gasoso, podemos usar concentrações molares ou pressões parciais. Para a forma em concentrações ( K_c), substituímos cada atividade por [\text{espécie}]é. Assim, a expressão geral fica
K_c = \frac{[\mathrm{N}_{2}]^{2}\,[\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}]^{6}} {[\mathrm{NH}_{3}]^{4}\,[\mathrm{O}_{2}]^{3}}.

Passo 3

Se em vez de concentrações quisermos a forma em pressões parciais ( K_p), cada atividade é P_i/p^\circ e obtemos
K_p = \frac{(P_{\mathrm{N}_{2}})^{2}\,(P_{\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}})^{6}} {(P_{\mathrm{NH}_{3}})^{4}\,(P_{\mathrm{O}_{2}})^{3}}.

Resposta

K_c = \displaystyle \frac{[\mathrm{N}_{2}]^{2}\,[\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}]^{6}}{[\mathrm{NH}_{3}]^{4}\,[\mathrm{O}_{2}]^{3}}
K_p = \displaystyle \frac{(P_{\mathrm{N}_{2}})^{2}\,(P_{\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}})^{6}}{(P_{\mathrm{NH}_{3}})^{4}\,(P_{\mathrm{O}_{2}})^{3}}

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