Rela O Entre Kc E Kp
Muitos exercícios sobre o conteúdo de Equilíbrio químico incluem cálculos que envolvem a relação entre as constantes de equilíbrio Kc (em termos de concentração) e Kp (em termos de pressões dos gases). Se houver quaisquer dúvidas sobre o que essas constantes representam e como suas expressões são escritas para cada reação em equilíbrio, leia o texto Constantes de Equilíbrio Kc e Kp.
A relação entre essas constantes é estabelecida pelas seguintes fórmulas:
Kc = Kp . (R . T)∆n e Kp = Kc . (R . T)-∆n
Mas como se chegou a essas fórmulas?
Bem, vamos considerar a reação genérica a seguir em que as letras minúsculas são os coeficientes da equação e as letras maiúsculas são as substâncias (reagentes e produtos), sendo todas gasosas: a A + b B ↔ c C + d D
Para tal reação, as expressões das constantes de equilíbrio Kc e Kp são, respectivamente, dadas por:
Kc = [C]c . [D]d Kp = (pC)c . (pD)d [A]a . [B]b (pA )a. (pB)b
Vamos então utilizar a equação de Clapeyron ou equação de estado dos gases: p . V = n . R . T p = n . R . T
V
A concentração em quantidade de matéria (em mol/L) das substâncias pode ser calculada por n/V. Então, podemos fazer a seguinte substituição na fórmula acima: p = [substância] . R . T
Usando essa fórmula para cada um dos reagentes e produtos da reação em questão, temos: pA = [A] . R . T pB = [B] . R . T pC = [C] . R . T pD = [D] . R . T
[A] = __pA_ [B] = __pB_ [C] = __pC_ [D] = __pD_ R . T R . T R . T R . T
Assim, podemos substituir essas concentrações na expressão de Kc mostrada mais acima:
Mas, como vimos, (pC)c . (pD)d é exatamente igual a Kp. Por isso, temos: (pA )a. (pB)b
Kc = Kp . (R . T)(a + b) – (c +d)
Veja que (a + b) – (c +d) é o mesmo que: “soma dos coeficientes dos reagentes –