Muchos ejercicios sobre el contenido de equilibrio químico incluyen cálculos que involucran la relación entre las constantes de equilibrio KC (en términos de concentración) y KPAG (en términos de presiones de gas). Si tiene alguna duda sobre lo que representan estas constantes y cómo se escriben sus expresiones para cada reacción de equilibrio, lea el texto Constantes de equilibrio Kc y Kp.
La relación entre estas constantes se establece mediante las siguientes fórmulas:
KC = KPAG. (R. T)norte y KPAG = KC. (R. T)-norte
Pero, ¿cómo se llegó a estas fórmulas?
Bueno, consideremos la siguiente reacción genérica donde las letras minúsculas son los coeficientes de la ecuación y las letras mayúsculas son las sustancias (reactivos y productos), todas las cuales son gaseosas:
a A + b B ↔ c C + d D
Para tal reacción, las expresiones de las constantes de equilibrio Kc y Kp están, respectivamente, dadas por:
KC = [C]C. [D]D KPAG = (Plaza)C. (pD)D
[LA]La. [B]B (Pensilvania)La. (pB)B
Entonces, usemos la ecuación de Clapeyron o la ecuación del estado del gas:
pag. V = n. UNA. T
p = No. UNA. T
V
La concentración en cantidad de materia (en mol / L) de las sustancias se puede calcular mediante n / V. Entonces, podemos hacer la siguiente sustitución en la fórmula anterior:
p = [sustancia]. UNA. T
Usando esta fórmula para cada uno de los reactivos y productos de la reacción en cuestión, tenemos:
PAGLA = [A]. UNA. T pB = [B]. UNA. T pC = [C]. UNA. T pD = [D]. UNA. T
[A] = __PAGLA_ [B] = __PAGB_ [C] = __PAGC_ [D] = __PAGD_
UNA. T R. T R. T R. T
Por lo tanto, podemos sustituir estas concentraciones en la expresión de Kc que se muestra arriba:
![Relación entre Kc y Kp Parte de la deducción de la fórmula que trae la relación entre Kc y Kp](/f/0c0282c134733d9ac46228228e33e605.jpg)
Pero como hemos visto (Plaza)C. (pD)D es exactamente igual que Kp. Por tanto, tenemos:
(Pensilvania)La. (pB)B
KC = KPAG. (R. T)(a + b) - (c + d)
Tenga en cuenta que (a + b) - (c + d) es lo mismo que: “suma de los coeficientes de los reactivos - suma de los coeficientes de los productos”. Entonces, podemos simplificar aún más así:
(a + b) - (c + d) = ∆n
Entonces, llegamos a las fórmulas que relacionan Kc y Kp:
KC = KPAG. (R. T)∆No o KPAG = KC. (R. T)-∆No
Veamos algunas reacciones de equilibrio químico y cómo determinar estas expresiones para ellas.
Nota IMPORTANTE:∆n involucra solo los coeficientes de sustancias que están en estado gaseoso.
norte2 (g) + 3 H2 (g) ↔ 2 NH3 (g)
KC = KPAG. (R. T)(4 – 2)
KC = KPAG. (R. T)2
3 O3 (g) ↔ 2 O2 (g)
KC = KPAG. (R. T)(3 - 2)
KC = KPAG. (R. T)1
KC = KPAG. UNA. T
H2 (g) + Yo2 (g) ↔ 2 HI(gramo)
KC = KPAG. (R. T)(2 – 2)
KC = KPAG. (R. T)0
KC = KPAG
CO(gramo) + NO2 (g) ↔ CO2 (g)+ NO(gramo)
KC = KPAG. (R. T)(2 – 2)
KC = KPAG. (R. T)0
KC = KPAG
2 ASÍ3 (g) ↔ 2 SO2 (g) + O2 (g)
KC = KPAG. (R. T)(2 – 3)
KC = KPAG. (R. T)-1
2 NO2 (g) ↔ N2O4 (g)
KC = KPAG. (R. T)(2 – 1)
KC = KPAG. (R. T)1
KC = KPAG. UNA. T
HCl(aquí) + AgNO3 (aq) ↔ AgCl(s) + HNO3 (aq)
Kc = no definido - no tiene gases.
C(s) + O2 (g) ↔ CO2 (g)
KC = KPAG. (R. T)(1- 1 )
KC = KPAG. (R. T)0
KC = KPAG
Tenga en cuenta que, en este caso, el coeficiente de C(s) no participó.
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm