Como Calcular a Constante de Equilíbrio (K eq)
Introdução
A constante de equilíbrio é uma das ferramentas mais importantes para descrever reações químicas em equilíbrio. Ela permite que se calcule a posição do equilíbrio da reação e quantifica o quanto os produtos e reagentes estão presentes em um sistema em equilíbrio.
Definição
A constante de equilíbrio (K eq) é uma relação entre as concentrações das substâncias envolvidas em uma reação química. Ela é usada para determinar quantos produtos e reagentes estão presentes no sistema depois que a reação atingiu o estado de equilíbrio.
A constante de equilíbrio está associada à seguinte expressão:
\
K {eq} = \frac{ \text{produtos} ^\nu}{ \text{reagentes} ^m}
\
Onde:
– \( K {eq} \): Constante de equilíbrio.
– \( \text{produtos} \): Concentrações das substâncias que formam os produtos em equilíbrio, elevadas à potência \( \nu \).
– \( \text{reagentes} \): Concentrações das substâncias que são reagentes em equilíbrio, elevadas à potência \( m \).
Tipos de Constante de Equilíbrio
1. Constante de concentração (K eq) : Aplicável a reações gaseosas e aquosas.
2. Constante de pressão (K p) : Usada em reações gaseas, onde \( K p = \frac{P {\text{produtos}}^\nu}{P {\text{reagentes}}^m} \).
Como Calcular a Constante de Equilíbrio
A formulação para calcular a constante de equilíbrio depende da natureza da reação, mas o processo geral é o seguinte:
1. Escreva a equação química completa : Inclua todas as substâncias envolvidas.
2. Identifique os reagentes e produtos : Determine quais são os reagentes que se transformam em produtos na reação.
3. Aplicar a expressão de K eq com base nas substâncias.
Exemplo 1: Reação gaseosa
Considere a seguinte reação:
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N 2(g) + O 2(g) \leftrightarrow 2NO(g)
\
A constante de equilíbrio \( K p \) é dada por:
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K p = \frac{P {NO}^2}{P {N 2} P {O 2}}
\
Se as pressões em equilíbrio sejam \( P {N 2} = 0,5 \text{ atm}, P {O 2} = 0,7 \text{ atm } \), e \( P {NO} = 1.3 \text{ atm} \):
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K p = \frac{(1.3)^2}{(0,5)(0,7)} = \frac{1,69}{0,35} \approx 4,83
\
Exemplo 2: Reação aquosa
Considere a seguinte reação:
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HCOOH(aq) + H 2O(l) \leftrightarrow HCOO^-(aq) + H 3O^+(aq)
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A constante de equilíbrio \( K {eq} \) é dada por:
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K {eq} = \frac{ HCOO^- H 3O^+ }{ HCOOH }
\
Suponha que as concentrações em equilíbrio sejam: \( HCOOH = 0,1 M, HCOO^- = 0,2 M \), e \( H 3O^+ = 0,4 M \):
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K {eq} = \frac{(0.2)(0.4)}{0.1} = 0,8
\
Considerações Finais
A constante de equilíbrio é uma ferramenta poderosa na química, especialmente para prever a posição do equilíbrio e calcular as concentrações de produtos ou reagentes em diferentes condições. Ela também ajuda a entender o comportamento das reações quando houver variações no sistema.
Portanto, é fundamental que os cálculos sejam realizados com cuidado para garantir resultados precisos e confiáveis.
