Constantes de Equilíbrio Kc e Kp

Considere a reação reversível genérica abaixo, onde as letras minúsculas correspondem aos coeficientes da reação balanceada e as letras maiúsculas são os reagentes e os produtos são todos gasosos:

Considerando separadamente cada um dos sentidos da reação, as taxas de desenvolvimento (Td) delas são dadas por:

*Reação direta: aA + bB  → cC  +  dD

Td_direta = K_direto . [A]^a. [B]^b

*Reação inversa: cC  +  dD → aA + bB 

Td_inversa = K_inverso . [C]^c. [D]^d

A constante do equilíbrio químico em termos de concentração em quantidade de matéria (K_c) e em termos de pressão parcial (K_p) será dada pela divisão do K_direto pelo  K_inverso.

Assim, temos:

K_direto . [A]^a. [B]^b      = 1 →    K_{direto__} = __[C]^c. [D]^d___                         
K_inverso . [C]^c. [D]^d                       K_inverso            [A]^a. [B]^b

 Sendo, K_c  =_K_direto_
                       K_inverso     

Então, temos: 

      
Onde p é a pressão parcial de cada substância no equilíbrio.                                    

Desse modo, cada concentração é elevada a um expoente correspondente ao coeficiente da respectiva substância na reação, e  K_c não apresenta unidade*.

Além disso, um aspecto muito importante a ser ressaltado é que nessa expressão não devem ser representados componentes sólidos e nem líquidos puros, pois somente matérias que podem sofrer variação é que participam dessa expressão. A concentração em quantidade de matéria de uma substância no estado sólido é constante e assim já está incluída no próprio valor de K_c. O mesmo vale para líquidos puros como a água. Resumindo, só participam da expressão substâncias no estado gasoso e em solução aquosa.

Observe os exemplos abaixo:

Os valores de K_c podem nos mostrar se a concentração dos reagentes e dos produtos são iguais ou se uma é maior que a outra:

• Se K_c ou K_p for igual a um (K_c = 1), isto significa que a concentração dos reagentes e dos produtos é igual;
• Se o valor de K_c ou K_p for alto, isto significa que os produtos estão em maior concentração, pois na expressão de K_c os produtos estão no numerador;
• Se o valor de K_c ou K_p for baixo, isto significa que os reagentes estão em maior concentração, pois na expressão de K_c os reagentes estão no denominador.

* K_c e K_p são números adimensionais, ou seja, números puros, sem unidade relacionada a alguma grandeza ou relação entre grandezas.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química