Escreva as expressões de equilíbrio para cada uma das seguintes reações:
\mathrm{Ni}_{(\mathrm{s})}+4 \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})} \leftrightarrows \mathrm{Ni}(\mathrm{CO})_{4(\mathrm{~g})}

Passo 1

O enunciado pede para escrever as expressões de equilíbrio da reação
\mathrm{Ni}_{(\mathrm{s})} \;+\;4\,\mathrm{CO}_{(\mathrm{g})} \;\leftrightarrows\; \mathrm{Ni(CO)}_{4(\mathrm{g})}.
O conteúdo aqui é a definição da constante de equilíbrio em termos de atividades, e suas formas em K_c (concentrações) e K_p (pressões parciais).

Passo 2

Para uma reação genérica
\sum_i \nu_i\,\mathrm{A}_i = 0
a constante de equilíbrio é definida por
K = \prod_i a_i^{\nu_i},
onde a_i é a atividade de cada espécie e \nu_i é seu coeficiente estequiométrico (positivo para produtos, negativo para reagentes).

Passo 3

Na reação dada, temos
– produto: \mathrm{Ni(CO)}_{4(\mathrm{g})} com coeficiente +1
– reagentes: \mathrm{Ni}_{(\mathrm{s})} com coeficiente -1 e \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})} com coeficiente -4
Como \mathrm{Ni}_{(\mathrm{s})} é um sólido puro, sua atividade a_{\mathrm{Ni}} vale 1.

Passo 4

Substituindo em
K = \frac{a_{\mathrm{Ni(CO)_4}}}{a_{\mathrm{Ni}}\;a_{\mathrm{CO}}^{4}}
vem
K = \frac{a_{\mathrm{Ni(CO)_4}}}{(1)\,a_{\mathrm{CO}}^{4}} \;=\; \frac{a_{\mathrm{Ni(CO)_4}}}{a_{\mathrm{CO}}^{4}}.

Passo 5

Para gases costuma-se usar
K_p, substituindo atividades por pressões parciais P_i
K_c, substituindo atividades por concentrações molares [\;]
Assim, temos:
K_p = \frac{P_{\mathrm{Ni(CO)_4}}}{\bigl(P_{\mathrm{CO}}\bigr)^{4}},
K_c = \frac{\bigl[\mathrm{Ni(CO)_4}\bigr]}{\bigl[\mathrm{CO}\bigr]^{4}}.

Resposta

K = \dfrac{a_{\mathrm{Ni(CO)_4}}}{a_{\mathrm{CO}}^{4}} K_p = \dfrac{P_{\mathrm{Ni(CO)_4}}}{(P_{\mathrm{CO}})^{4}} K_c = \dfrac{[\mathrm{Ni(CO)_4}]}{[\mathrm{CO}]^{4}}

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