Cálculo de Kc em Prática

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Cálculo de Kc em Prática
Prof. Vancleiver Teixeira
CEJCB - 2020
O cálculo da constante de equilíbrio Kc pode ser realizado à partir da determinação das concentrações de cada componente químico e substituição desses valores na expressão de aprendemos de Kc.
Antes de iniciarmos esta etapa tão importante, vamos relembrar?
Não esquecer de copiar no caderno, ok? 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
Equilíbrio Homogênio: São aqueles em que todos os elementos químicos participantes da reação química (reagentes e produtos)apresentam um mesmo estado de agregação.
Geralmente os equilíbrios homogêneos são formados apenas por gases.
Equilíbrio Heterogênio: São aqueles em que pelo menos umas das substâncias participantes da reação está em um estado físico diferente das demais.
ATENÇÃO: Em reações que envolvem sólidos (reagentes ou produtos) e água líquida (água líquida!!!), a expressão da constante de equilíbrio não apresenta tais compostos, saberia explicar????
É isso aí....
Nesses casos, quando as expressões da constante de equilíbrio são escritas, não se deve escrever as substâncias sólidas e água, pois suas concentrações são constantes.
APRENDEU? TENHO FÉ QUE SIM!!!
O que o Kc indica? 
Observe galera linda!!
Kc
Kc com valor maior que 1.
Indica que a concentração dos produtos é maior que a dos reagentes!!
Como você sabe disto?
Na Expressão de Kc os produtos estão no numerador.
Kc = 1
Raros os casos em que isto ocorre!
A concentração dos reagentes e dos produtos é igual!!
Kc com valor menor que 1.
A concentração dos reagentes é maior que a dos produtos.
Larga de preguiça e volta no slide anterior para ver isso!!
Vamos fazer exercícios?
Obs: Não pode olhar o próximo slide com as respostas...
1. Escrever as equações de equilíbrio químico para as seguintes reações heterogênias.
RESPOSTAS:
Agora vamos à prática do Cálculo!!!
No Equilíbrio CO2(g)+ H2(g)  CO(g) + H2O(g) a 627ºC, a constante Kc vale 0,6. Uma análise apontou os seguintes resultados:
[CO2] = 0,2 mol. L-1
[H2] = 0,3 mol. L-1
[CO] = 1,2 mol. L-1
[H2O] = 0,4 mol. L-1
Com base nestas informações, verifique se o sistema já atingiu o equilíbrio no instante considerado.
Primeiro passo é montar a expressão de equilíbrio:
CO2(g)+ H2(g)  CO(g) + H2O(g)
Primeiro passo é observar que a água na reação encontra-se no estado gasoso, água no estado gasoso entra no cálculo de Kc (só não entra sólidos e água líquida), ok?
Logo, nosso Kc será:
O próximo passo é substituir os valores das concentrações.
Voltando ao enunciado da questão:
[CO2] = 0,2 mol. L-1
[H2] = 0,3 mol. L-1
[CO] = 1,2 mol. L-1
[H2O] = 0,4 mol. L-1
Lembrando que [ ] = CONCENTRAÇÃO.
Teremos: 
 Kc = 1,2 x 0,4 = 0,48 = 8
 0,2 x 0,3 0,06
Obtemos o valor de Kc = 8, porém a questão diz....
No Equilíbrio CO2(g)+ H2(g)  CO(g) + H2O(g) a 627ºC, a constante Kc vale 0,6. Ou seja, para a reação atingir o estado de equilíbrio o Kc tem que ser 0,6. Se encontramos um valor diferente é pq “O SISTEMA NÃO ATINGIU O EQUILÍBRIO”!!!!!
IMPORTANTE:
 É importante ressaltar que o valor da constante de equilíbrio (Kc) é adimensional (não apresenta unidade de medida).
Vamos analisar outro tipo de questão. 
Certas questões podem dar o valor de Kc e pedir a concentração de um dos reagentes ou de um dos produtos.
Exercício:
No processo reversível N2O4  2NO2 admita que a constante de equilíbrio seja igual à 4, em uma dada temperatura. Sabendo que a concentração de N2O4 vale 0,5 mol/L, a concentração de NO2 valerá?
Precisamos primeiramente montar a expressão de Kc, para depois substituir os valores.
Kc = [NO2]2 4 = [NO2]2
 
 
 
 
 
Agora é substituir os dados:
Kc = 4
[N2O4] = 0,5 
0,5 
[N2O4] 
Vamos multiplicar cruzado...
= 4 x 0,5 
= 2 
Relembrando Matemática: A operação inversa à exponenciação é a radiciação (neste caso raíz quadrada). Logo: 
= 
Concluindo, a concentração de NO2 será: 
mol/L ou mol.L-1
Agora é com vcs...
EXERCÍCIOS
Considere o processo 2 SO3 (g)  2SO2 (g) + O2 (g). No equilíbrio uma análise revela que: 
[SO3] = 0,4 M; [SO2] = 0,1 M; [O2] = 0,2 M. Determine o valor da constante de equilíbrio (Kc) na temperatura do processo.
Observação: M = mol/L ou mol.L-1
Observação 2 : Não esquecer dos expoentes (coeficientes estequiométricos).
2. Dado o equilíbrio A + 2 B  3 C + 2 D, determine a constante de equilíbrio, considerando os dados abaixo:
[A] = 2 mol/L
[B] = 1 mol/L
[C] = 1 mol/L
[D] = 0,5 mol/L
3. No equilíbrio, as concentrações em mol/L dos participantes são iguais à: [A2] = 1 mol/L, [B2] = 2 mol/L, [AB3] = 2 mol/L à 20ºC. Calcule o valor de sua constante de equilíbrio nesta mesma temperatura.
Dado: A2 + 3 B2  2 AB3
 
4. (PUC-RIO 2008) Reações químicas dependem de energia e colisões eficazes que ocorrem entre as moléculas dos reagentes. Em sistema fechado, é de se esperar que o mesmo ocorra entre as moléculas dos produtos em menor ou maior grau até que se atinja o chamado “equilíbrio químico”.
O valor da constante de equilíbrio em função das concentrações das espécies no equilíbrio, em quantidade de matéria, é um dado importante para se avaliar a extensão (rendimento) da reação quando as concentrações não se alteram mais.
Considere a tabela com as quantidades de reagentes e produtos no início e no equilíbrio, na temperatura de 100oC, para a seguinte reação: Calcule a constante de equilíbrio.
Dica: os dados das concentrações que serão utilizados são apenas os dados do estado de equilíbrio (no equilíbrio), ok?
Referências Bibliográficas
https://www.passeidireto.com/arquivo/36279432/aula-5-equilibrio-quimico
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm
https://slideplayer.com.br/slide/3729225/