INTERPRETAÇÃO DO VALOR DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO (Kc)

PRÉ-QUÍMICO _______________________________________________________________

INTERPRETAÇÃO DO VALOR DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO

Introdução

Kc é a constante de equilíbrio em função das concentrações (mol/L), sendo definida como o produto das concentrações dos produtos, dividido pelo produto das concentrações dos reagentes onde cada concentração está elevada a seu coeficiente estequiométrico da equação química.

A constante de equilíbrio (Kc) pode assumir três valores (3) possíveis, Kc < 1, Kc = 1 e Kc > 1 e qualquer que seja o valor da constante de equilíbrio (Kc) ele tem um significado e o que nós pretendemos fazer é interpretar esse significado. O valor de Kc permite-nos por um lado avaliar a tendência ou não da reacção ocorrer, ou seja, se a reacção é espontânea ou forçada a uma dada temperatura. A seguir vamos analisar cada caso:

Kc < 1

Consideremos a seguinte equação da reacção genérica:

aA + bB ⇌ cC + dD

Vamos escrever a expressão da constante de equilíbrio (Kc):

Como vemos a expressão de Kc é uma fracção (basicamente uma divisão) e tratando-se de uma fracção só temos uma possibilidade para que tenhamos o resultado sendo menor que 1. O que estamos a querer dizer é que numa fracção o resultado será menor que 1 sempre que o denominador for maior que o numerador.

No entanto, na expressão de Kc no denominador ficam os reagentes e no numerador os produtos, assim, estamos a dizer que Kc < 1, se o produto (resultado da multiplicação) das concentrações dos reagentes for maior que o produto das concentrações dos produtos.

Se o produto das concentrações dos reagentes é maior que o produto das concentrações dos produtos isso significa obviamente que temos mais reagentes que produtos, consequentemente, podemos afirmar que neste caso, o equilíbrio encontra-se deslocado à esquerda (sentido dos reagentes) pois a velocidade da reacção directa é menor a velocidade da reacção inversa, o que podemos representar:

Notem que uma das setas é mais comprida que a outra justamente para destacar o facto do equilíbrio estar mais deslocado para a esquerda. E graficamente podemos representar:

Portanto, quando Kc < 1, o produto das concentrações dos reagentes é maior que o produto das concentrações dos produtos e o equilíbrio encontra-se deslocado para a esquerda (lado dos reagentes.).

Kc = 1

Considerando ainda a nossa equação genérica:

aA + bB ⇌ cC + dD

Vamos escrever a expressão da constante de equilíbrio (Kc):

Como vemos a expressão de Kc é uma fracção (basicamente uma divisão) e numa fracção o resultado é igual a um (1) se o numerador for igual ao denominador. Deste modo estamos a dizer Kc = 1 se o produto das concentrações dos produtos é igual ao produto das concentrações dos reagentes.

Como o produto das concentrações dos reagentes e produtos é igual isso significa que o equilíbrio não está mais deslocado para nenhum dos lados, ou seja, decorre com a mesma extensão nos dois sentidos da reacção, o que podemos representar:

Notem que neste caso as duas setas são do mesmo tamanho agora, justamente para mostrar que o equilíbrio não está mais deslocado para nenhum dos lados.

Graficamente temos:

Portanto, Kc = 1, quando o produto das concentrações dos reagentes é igual ao produto das concentrações dos produtos e o equilíbrio não está mais deslocado para nenhum dos lados, ou seja, decorre com a mesma extensão nos dois sentidos da reacção.

Kc > 1

Como já sabemos Kc é uma fracção, ou seja, é basicamente a divisão entre as concentrações dos produtos e reagentes e numa fracção o resultado é maior que 1 se o denominador for menor que o numerador, ou seja, se o numerador for maior que o denominador. Ora, na expressão de Kc no numerador ficam os produtos, assim estamos a dizer que Kc > 1 se o produto das concentrações dos produtos for maior que o produto das concentrações dos reagentes. Se o produto das concentrações dos produtos é maior que o produto das concentrações dos reagentes isso significa obviamente que temos mais produtos que reagentes pois a velocidade da reacção directa é maior que a velocidade da reacção inversa, consequentemente pode-se afirmar que o equilíbrio encontra-se deslocado mais para a direita (sentido dos produtos), o que podemos representar pela equação abaixo:

E graficamente temos:

Portanto, quando Kc > 1, o produto das concentrações dos produtos é maior que o produto das concentrações dos reagentes e o equilíbrio encontra-se deslocado para a direita (sentidos dos produtos).

Espontaneidade das reacções

Conforme dissemos acima, valor de Kc permite-nos avaliar a tendência ou não de uma reacção ocorrer, ou seja, se a reacção é espontânea ou forçada a uma dada temperatura, deste modo quando:

• Kc > 1 – a reacção é produto favorecido, ou seja, é espontânea;
• Kc = 1 – está em equilíbrio;
• Kc < 1 – a reacção é reagente favorecido, ou seja, não é espontânea, é forçada.

Gráficos: MONJANE, Armindo e CUCO, Ricardo, Pré-Universitário – Química 12, 1^a ed. Maputo, Longaman Moçambique, 2010.


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