Exercícios sobre relação entre Kc e Kp
(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)
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
(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.
Alternativa “a”.
Kc = Kp (RT)∆n
Kc = (RT)(2 - 1)
Kp
Kc = (RT)1 = RT
Kp
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
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
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
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
Kc = 0,41
32,8
Kc = 0,0125 = 1,25 . 10-2
