Escreva as expressões de equilíbrio em termos da concentração ( \mathrm{K}_{\mathrm{c}} ) e/ou das pressões parciais (Kp), dos seguintes equilíbrios:
\mathrm{C}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{g})} \leftrightarrows \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})}

Passo 1

O enunciado nos dá o equilíbrio heterogêneo
\mathrm{C}_{(s)} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(g)} \;\leftrightarrows\; \mathrm{CO}_{(g)} + \mathrm{H}_{2\,(g)}
e pede as expressões da constante de equilíbrio em termos de concentrações K_{c} e de pressões parciais K_{p}. Como \mathrm{C}_{(s)} é um sólido puro, sua atividade é 1 e não entra nas expressões.

Passo 2

Para obter K_{c}, usamos a definição
K_{c}=\frac{\displaystyle\prod_i [\text{produtos}]^{\nu_i}}{\displaystyle\prod_j [\text{reagentes}]^{\nu_j}}
onde [\cdot] são concentrações molares e \nu os coeficientes estequiométricos.

Passo 3

Aplicando ao nosso equilíbrio, omitindo \mathrm{C}_{(s)}, temos
K_{c} \;=\; \frac{[\mathrm{CO}]\, [\mathrm{H}_{2}]}{[\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}]}.

Passo 4

Para K_{p}, a definição análoga usa pressões parciais:
K_{p}=\frac{\displaystyle\prod_i (p_i)^{\nu_i}}{\displaystyle\prod_j (p_j)^{\nu_j}}.
Omitindo novamente o sólido, fica
K_{p} \;=\; \frac{p_{\mathrm{CO}}\;p_{\mathrm{H}_2}}{p_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}}}.

Resposta

K_{c}=\dfrac{[\mathrm{CO}]\,[\mathrm{H}_{2}]}{[\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}]} K_{p}=\dfrac{p_{\mathrm{CO}}\;p_{\mathrm{H}_2}}{p_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}}}

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