Escreva as expressões de Kc e Kp para as seguintes reações:
2 \mathrm{KClO}_{3}(s) \rightleftarrows 2 \mathrm{KCl}(s)+3 \mathrm{O}_{2}(g)

Passo 1

O enunciado pede para escrever as expressões de K_c e K_p para a reação
2\mathrm{KClO}_{3}(s) \rightleftarrows 2\mathrm{KCl}(s) + 3\mathrm{O}_{2}(g).
Informações relevantes dadas: as espécies \mathrm{KClO}_3 e \mathrm{KCl} estão no estado sólido (s) e \mathrm{O}_2 está no estado gasoso (g). A tarefa é somente escrever as expressões de equilíbrio, não calcular valores numéricos.

Passo 2

Vamos relembrar a regra prática para formar expressões de constante de equilíbrio:
  • Para uma reação genérica \displaystyle aA + bB \rightleftarrows cC + dD, a constante de equilíbrio em termos de concentrações é
K_c = \frac{[C]^c\,[D]^d}{[A]^a\,[B]^b},
onde [X] representa a concentração molar da espécie X.
  • A constante em termos de pressões parciais é
K_p = \frac{(P_C)^c\,(P_D)^d}{(P_A)^a\,(P_B)^b},
onde P_X é a pressão parcial da espécie X.
  • Importante: espécies no estado sólido (s) ou líquido puro (l) têm atividade aproximadamente igual a 1 e, portanto, não aparecem explicitamente nas expressões de K_c ou K_p. Em outras palavras, excluímos sólidos e líquidos puros das expressões.
  • Existe também a relação entre K_p e K_c:
K_p = K_c\,(R T)^{\Delta n},
onde R é a constante dos gases ideais, T é a temperatura absoluta (K) e \Delta n é a variação do número de mols gasosos: \Delta n = (\text{mols gasosos produtos}) - (\text{mols gasosos reagentes}).

Passo 3

Aplique as regras à reação dada:
2\mathrm{KClO}_{3}(s) \rightleftarrows 2\mathrm{KCl}(s) + 3\mathrm{O}_{2}(g).
  • Identificação das fases: \mathrm{KClO}_3 e \mathrm{KCl} são sólidos, então suas atividades valem 1 e não aparecem.
  • O único termo que entra na expressão é o do gás \mathrm{O}_2, com coeficiente estequiométrico 3. Pela regra, elevamos a concentração (ou pressão) de \mathrm{O}_2 ao expoente 3.

Passo 4

Escrevendo explicitamente:
  • A expressão de K_c usa concentrações molares; como só \mathrm{O}_2 aparece:
K_c = [\mathrm{O}_2]^3.
Aqui [\mathrm{O}_2] é a concentração molar do oxigênio gasoso no equilíbrio.
  • A expressão de K_p usa pressões parciais; análoga:
K_p = (P_{\mathrm{O}_2})^3.
Aqui P_{\mathrm{O}_2} é a pressão parcial do oxigênio gasoso no equilíbrio.
  • Para a relação entre elas, calculamos \Delta n. Como não há gases nos reagentes e há 3 mols de gás nos produtos, temos \Delta n = 3-0 = 3. Logo,
K_p = K_c\,(R T)^{3},
onde R é a constante dos gases ideais e T a temperatura em kelvin.

Resposta

K_c = [\mathrm{O}_2]^3
K_p = (P_{\mathrm{O}_2})^3

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