Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Seção 26.2
Constante de equilíbrio em função
das concentrações (K C )
❱❱ Objetivos
C CInterpretar a
expressão de K C
como uma lei natural
que vincula
as concentrações
no equilíbrio.
C CListar os fatores de que
o valor de K C depende.
C Comparar as
concentrações de
reagentes e produtos
no equilíbrio, utilizando
o valor de K C .
C CInterpretar o
significado de a
de uma reação.
CCRealizar cálculos
químicos envolvendo
K C e a.
❱❱ Termos e conceitos
• constante de equilíbrio
em função das
concentrações (K C )
• expressão matemática
da constante de
equilíbrio em função
das concentrações (K C )
• grau de equilíbrio ( a)
1 Equacionando matematicamente o
equilíbrio
Reação direta: N 2 O 4 # 2 NO 2 v 1 5 k 1 ? [N 2 O 4 ]
Reação inversa: N 2 O 4 ! 2 NO 2 v 2 5 k 2 ? [NO 2 ] 2
A partir do momento em que o equilíbrio é alcançado, podemos igualar
v 1 e v 2 e deduzir a seguinte expressão:
v 1 5 v 2 V k 1 ? [N 2 O 4 ] 5 k 2 ? [NO 2 ] 2 k
V __ 1
5
_______ [NO 2] 2
k 2
[N 2 O 4 ] 5 constante
Como k 1 e k 2 são constantes, então k 1 /k 2 é constante. Essa nova constante
é chamada de constante de equilíbrio e é simbolizada por K C .
N 2 O 4 (g) F 2 NO 2 (g) K C 5
_______ [NO 2] 2
[N 2 O 4 ]
O significado dessa expressão é que, a uma certa temperatura fixa,
quando a reação estiver em equilíbrio químico, as concentrações de N 2 O 4
e NO 2 obedecem à relação que diz que o resultado do cálculo [NO 2 ] 2 /[N 2 O 4 ]
é igual a um valor numérico fixo, representado por K C . Para a reação em
questão, realizada a 100 °C, esse valor é 0,36.
A tabela abaixo se refere a uma série de três experiências (cada linha
corresponde a uma delas) em que se coloca N 2 O 4 em um recipiente fechado
de volume constante, à temperatura fixa de 100 °C. Note que, qualquer
que seja a concentração inicial de N 2 O 4 , o sistema atinge o equilíbrio com
[NO 2 ] 2 /[N 2 O 4 ] igual a 0,36.
Tabela 1 Dados para o equilíbrio N 2 O 4 (g) F 2 NO 2 (g), a 100 °C
Início No equilíbrio
________
[NO 2 ] 2 eq
[N [N 2 O 4 ] eq
2 O 4 ] i (mo/L) [NO 2 ] i (mo/L) [N 2 O 4 ] eq (mo/L) [NO 2 ] eq (mo/L)
1,0 0,0 0,74 0,52 0,36
2,0 0,0 1,62 0,76 0,36
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Constante de equilíbrio K C
tem um
Valor numérico
que depende da
3,0 0,0 2,52 0,96 0,36
O valor da constante de equilíbrio para uma reação, em uma
certa temperatura, não depende das concentrações iniciais de
reagentes e de produtos.
Unidade H • Equilíbrio químico
Reação
Temperatura
Da tabela 1, conclui-se que, para a reação N 2 O 4 (g) F 2 NO 2 (g), a
constante de equilíbrio (K C ), a 100 °C, é igual a 0,36.
2 Expressão matemática de K C
Vamos, agora, generalizar o conceito de constante de equilíbrio. Considere
a representação a seguir referente a um equilíbrio envolvendo gases ou
substâncias em solução aquosa:
a A 1 b B F c C 1 d D
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