Escreva expressões gerais, para K_{c}, de cada um dos seguintes sistemas:
2 \mathrm{NOCl}_{(\mathrm{g})} \rightleftharpoons 2 \mathrm{NO}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{Cl}_{2(\mathrm{~g})}
\mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{CO}_{2 \mathrm{~g})} \rightleftharpoons \mathrm{ZnO}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{CO}_{(\mathrm{g})}
\mathrm{MgSO}_{4 \mathrm{~s}}=\mathrm{MgO}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{SO}_{3(\mathrm{~g})}
\left.\mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+2 \mathrm{H}^{+}{ }_{(\mathrm{aq})} \rightleftharpoons \mathrm{Zn}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{~g}\right)
\mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}_{2(\mathrm{~s})} \rightleftharpoons \mathrm{NH}_{3(\mathrm{~g})}+\mathrm{HCl}_{(\mathrm{g})}
\mathrm{P}_{4(\mathrm{~s})}+3 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}=\mathrm{P}_{4} \mathrm{O}_{6(\mathrm{~g})}
\mathrm{SiH}_{4(\mathrm{~s})}+2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}=\mathrm{SiO}_{2(\mathrm{~s})}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{g})}
\mathrm{CH}_{4(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}=\mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}
\mathrm{CH}_{4(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}=\mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{g})}
\mathrm{NH}_{3(\mathrm{~g})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}=\mathrm{NH}_{4}{ }^{+}{ }_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{OH}^{-}{ }_{(\mathrm{aq})}
\mathrm{SnO}_{2(\mathrm{~s})}+2 \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})} \rightleftharpoons \mathrm{Sn}_{(\mathrm{s})}+2 \mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}

Passo 1

O enunciado pede para escrevermos, para cada sistema, a expressão da constante de equilíbrio \,K_c, que é típica da Lei de Ação das Massas. Vamos tratar de reações envolvendo gases, espécies aquosas, sólidas e líquidas, lembrando que sólidos e líquidos puros não aparecem na expressão de K_c.

Passo 2

A definição geral de K_c para uma reação
aA + bB \rightleftharpoons cC + dD
é
K_c = \frac{[C]^c\,[D]^d}{[A]^a\,[B]^b}
em que [X] é a concentração molar de X. Sempre omitimos sólidos puros e líquidos puros, pois suas atividades valem 1.

Passo 3

Para fixar a ideia, vejamos a primeira reação:
2\,\mathrm{NOCl}_{(g)} \rightleftharpoons 2\,\mathrm{NO}_{(g)} + \mathrm{Cl}_{2(g)}.
Aplicando a fórmula:
K_c = \frac{[\mathrm{NO}]^2\,[\mathrm{Cl}_2]}{[\mathrm{NOCl}]^2}.
O mesmo procedimento (elevar cada concentração ao coeficiente estequiométrico e omitir sólidos/líquidos) vale para todas as demais reações.

Resposta

Para as reações dadas, as expressões de K_c são:
  1. 2\,\mathrm{NOCl}_{(g)} \rightleftharpoons 2\,\mathrm{NO}_{(g)} + \mathrm{Cl}_{2(g)}
K_c = \frac{[\mathrm{NO}]^2\,[\mathrm{Cl}_2]}{[\mathrm{NOCl}]^2}
  1. \mathrm{Zn}_{(s)} + \mathrm{CO}_{2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{ZnO}_{(s)} + \mathrm{CO}_{(g)}
K_c = \frac{[\mathrm{CO}]}{[\mathrm{CO}_2]}
  1. \mathrm{MgSO}_{4(s)} \rightleftharpoons \mathrm{MgO}_{(s)} + \mathrm{SO}_{3(g)}
K_c = [\mathrm{SO}_3]
  1. \mathrm{Zn}_{(s)} + 2\,\mathrm{H}^+_{(aq)} \rightleftharpoons \mathrm{Zn}^{2+}_{(aq)} + \mathrm{H}_{2(g)}
K_c = \frac{[\mathrm{Zn}^{2+}]\,[\mathrm{H}_2]}{[\mathrm{H}^+]^2}
  1. \mathrm{NH}_4\mathrm{Cl}_{(s)} \rightleftharpoons \mathrm{NH}_{3(g)} + \mathrm{HCl}_{(g)}
K_c = [\mathrm{NH}_3]\,[\mathrm{HCl}]
  1. \mathrm{P}_{4(s)} + 3\,\mathrm{O}_{2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{P}_4\mathrm{O}_{6(g)}
K_c = \frac{[\mathrm{P}_4\mathrm{O}_6]}{[\mathrm{O}_2]^3}
  1. \mathrm{SiH}_{4(s)} + 2\,\mathrm{O}_{2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{SiO}_{2(s)} + 2\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}_{(g)}
K_c = \frac{[\mathrm{H}_2\mathrm{O}]^2}{[\mathrm{O}_2]^2}
  1. \mathrm{CH}_{4(g)} + 2\,\mathrm{O}_{2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{CO}_{2(g)} + 2\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}_{(l)}
K_c = \frac{[\mathrm{CO}_2]}{[\mathrm{CH}_4]\,[\mathrm{O}_2]^2}
  1. \mathrm{CH}_{4(g)} + 2\,\mathrm{O}_{2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{CO}_{2(g)} + 2\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}_{(g)}
K_c = \frac{[\mathrm{CO}_2]\,[\mathrm{H}_2\mathrm{O}]^2}{[\mathrm{CH}_4]\,[\mathrm{O}_2]^2}
  1. \mathrm{NH}_{3(g)} + \mathrm{H}_2\mathrm{O}_{(l)} \rightleftharpoons \mathrm{NH}_4^+_{(aq)} + \mathrm{OH}^-_{(aq)}
K_c = \frac{[\mathrm{NH}_4^+]\,[\mathrm{OH}^-]}{[\mathrm{NH}_3]}
  1. \mathrm{SnO}_{2(s)} + 2\,\mathrm{CO}_{(g)} \rightleftharpoons \mathrm{Sn}_{(s)} + 2\,\mathrm{CO}_{2(g)}
K_c = \frac{[\mathrm{CO}_2]^2}{[\mathrm{CO}]^2}

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