Equilíbrio químico: constante de equilíbrio Kc ou Kp
O equilíbrio químico é um estado em que a taxa de reação em ambos os sentidos é igual, resultando em uma constância das concentrações dos reagentes e produtos ao longo do tempo. Nesse estado, as quantidades de reagentes que se convertem em produtos são iguais às quantidades de produtos que se reverteram para reagentes. Isso ocorre quando as velocidades de reação direta e reversa são iguais. No equilíbrio, não há alteração líquida das concentrações dos reagentes e produtos, embora as reações ainda estejam ocorrendo.
No equilíbrio químico, existe uma relação constante entre as concentrações dos reagentes e produtos. Essa relação é expressa pela constante de equilíbrio, representada por Kc ou Kp.
A constante de equilíbrio, Kc, é definida como a relação das concentrações dos produtos em relação aos reagentes, cada um elevado ao seu coeficiente estequiométrico. Ela é dada pela seguinte expressão:
Kc = [produtos]coeficiente
[reagentes]coeficiente
Concentrações representadas por mol/L
Exemplo:
2 SO3 (g) ↔ 2 SO2 (g) + O2 (g)
Kc = [SO2]2 . [O2]1
[SO3]2
Já a constante de equilíbrio, Kp, é utilizada quando as concentrações dos reagentes e produtos são expressas em termos de pressões parciais, em vez de concentrações. Ela é obtida da mesma maneira que Kc, mas com as pressões em vez das concentrações:
Kp = [P0 . produtos]coeficiente
[P0 . reagentes]coeficiente
Concentrações representadas por atm
Exemplo:
1 CO (g) + O2 (g) ↔ 2 CO2 (g)
Kp = [CO2]2 [CO]1 . [O2]1 | Kp = [PCO2]2 [PCO]1 . [PO2]1 |
A constante de equilíbrio Kc ou Kp é uma grandeza adimensional e depende apenas da temperatura. Ela representa a tendência da reação em atingir o equilíbrio e a proporção de reagentes e produtos no estado de equilíbrio. Um valor alto de Kc ou Kp indica maior formação de produtos, enquanto um valor baixo indica maior concentração de reagentes no equilíbrio.
Além disso, a constante de equilíbrio permite prever o efeito de alterações na concentração ou pressão dos reagentes e produtos sobre o equilíbrio químico, de acordo com o Princípio de Le Chatelier. Por exemplo, se a concentração de um reagente for aumentada, o equilíbrio se deslocará no sentido da reação que consome esse reagente, reduzindo a concentração excessiva.