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Exercícios sobre relação entre Kc e Kp

Exercícios de Química

Os exercícios sobre a relação existente entre Kc e Kp envolvem as expressões dessa relação, que são: Kc = Kp (RT)∆n ou Kp = Kc (RT)-∆n. Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
questão 1

(UFRN) Sabendo-se que Kp = Kc (RT)∆n, podemos afirmar que Kp = Kc, para:

a) CO2(g) + H2(g) ↔ CO(g) + H2O(g)

b) H2(g) + ½ O2(g) ↔ H2O(l)

c) N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g)

d) NO(g) + ½ O2(g) ↔ NO2(g)

e) 4 FeS(s) + 7 O2(g) ↔ 2 Fe2O3(s) + 4 SO2(g) 

questão 2

(UC-BA) No sistema, 2 NO2(g) N2O4(g), a relação Kc/Kp é:

a)RT.

b)(RT)-1.

c)(RT)2.

d)(RT)-2.

e)(RT)³.

questão 3

Considere o seguinte equilíbrio químico:

2 H2(g) + CO(g)↔ CH3OH(g)

Sabendo que Kc vale 300 mol-2 . L2, a 425ºC, determine o valor de Kp a essa mesma temperatura:

(Dado: R = 0,082 atm . L . K-1 . mol-1).

a) 9,8 . 105

b) 2,5 . 10-1

c) 9,2 . 10-2

d) 3,64 . 105

e) 9,8 . 10-5

questão 4

Em um recipiente de 4,0 L, são colocados 20,85g de PCl5(g). Aquecido a 127ºC, verifica-se que é estabelecido o seguinte equilíbrio químico:

1 PCl5(g) ↔ 1 PCl3(g) + 1 Cl2(g)

A pressão atingida pelo sistema é de 1,23 atm. Considerando o comportamento do sistema como o de um gás ideal, determine o valor de Kc nesse equilíbrio à mesma temperatura:

(Dados: R = 0,082 atm . L . K-1 . Mol-1; Massas molares (g/mol): P = 31, Cl = 35,5).

a) 4,6 . 10-2

b) 2,3 . 10-2

c) 1,25 . 102

d) 5,7 . 10-2

e) 1,25 . 10-2

respostas
Questão 1

 Alternativa “a”.

a) CO2(g) + H2(g) ↔ CO(g) + H2O(g)

Kp = Kc (RT)-∆n

Kp = Kc (RT)2 - 2

Kp = Kc (RT)0

Kp = Kc

Veja como isso não ocorre para os demais:

b) H2(g) + ½ O2(g) ↔ H2O(l)

Kp = Kc (RT)-(1 + ½)

Kp = Kc (RT)-3/2

c) N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g)

Kp = Kc (RT)- (4 - 2)

Kp = Kc (RT)- 2

d) NO(g) + ½ O2(g) ↔ NO2(g)

Kp = Kc (RT)- (1 + ½) - 1

Kp = Kc (RT)- 1/2

e) 4 FeS(s) + 7 O2(g) 2 Fe2O3(s) + 4 SO2(g)

Kp = Kc (RT) - (7-4)

Kp = Kc (RT)-3 

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Questão 2

Alternativa “a”.

Kc = Kp (RT)∆n

Kc = (RT)(2 - 1)
Kp

Kc = (RT)1 = RT
Kp

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Questão 3

Alternativa “c”.

Visto que o valor da constante R é dada com a unidade em kelvin, temos que primeiramente transformar a temperatura: 425 +273 = 698 K.

Agora, podemos substituir os valores na expressão que relaciona Kc e Kp:

Kp = Kc (RT)-∆n

Kp = (300 mol-2 . L2) (0,082 atm . L . K-1 . mol-1 . 698 K) - (3-1)

Kp = (300 mol-2 . L2) (0,082 atm . L . K-1 . mol-1 . 698 K) - 2

Kp = (300 mol-2 . L2) . 12 / (0,082 atm . L . K-1 . mol-1 . 698 K)2

Kp = (300 mol-2 . L2) . 1 / (57,236 atm . L . mol-1 )2

Kp = (300 mol-2 . L2) . 1 / (3275,959696 atm2 . L2 . mol-2)

Kp =       (300 mol-2 . L2)      
 (3275,959696 atm2 . L2 . mol-2)

Kp = 0,092 atm-2 ou 9,2 . 10-2 atm-2

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Questão 4

Alternativa “e”.

Kc e Kp estão relacionados por: Kc = Kp (RT)∆n. Então, podemos usar essa fórmula para chegar ao valor de Kc. Mas, primeiro, precisamos descobrir o valor de Kp, que é conseguido através das pressões parciais de cada gás da reação e da aplicação na expressão de Kp para essa reação.

  • Cálculo da quantidade de matéria (n (mol)) do PCl5(g) no início:

n =    m  
         
M
n =
20,85 g
     
208,5 g/mol

n = 0,1 mol

  • Cálculo da pressão inicial fornecida pela equação de Clapeyron:

P . V = n . R . T

P . 4 = 0,1 . 0,082 . 400

P = 0,82 atm

Aplicando na tabela, temos:

Equação química balanceada:

1 PCl5(g) ↔ 1 PCl3(g) + 1 Cl2(g)

Pressão parcial no início:

0,082 atm zero zero

Pressões parciais das substâncias que reagem e que são produzidas:

P atm P atm P atm

Pressão parcial no equilíbrio:

(0,082-P) atm P atm P atm

Como Ptotal = 1,23 atm, temos:

(0,082-P) + P + P = 1,23

P = 1,23 – 0,82

P = 0,41 atm

Kp = (p PCl3) . (pCl2 )
            
(p PCl5)

Kp = 0,41 . 0,41
            
0,41

Kp = 0,41

- Agora sim substituímos os valores na expressão que relaciona Kc e Kp:

Kc = Kp (RT)∆n

Kc = 0,41 (0,082 . 400)1 - 2

Kc = 0,41 (32,8)-1

Kc = 0,41 .    1   
                  
32,8
K
c = 0,41
        
32,8

Kc = 0,0125 = 1,25 . 10-2

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