Essas reações em equilíbrio correspondem àquelas que têm mais de uma fase, lembra? Para elas, temos que estar ligados em alguns detalhes especiais. Vamos estudá-los juntos?
Constante de Equilíbrio Para Sistemas Heterogêneos
À temperatura constante, em relação à fase gasosa, as concentrações dos sólidos e líquidos são praticamente constantes. Dessa forma, de maneira análoga ao que foi mostrado para Kp, quando escrevermos a expressão de Kc em sistemas onde temos pelo menos um componente gasoso, devemos “omitir” a concentração de sólidos e líquidos eventualmente presentes na reação.
No entanto, perceba que não estamos de fato omitindo esses valores, mas sim os incorporando à constante Kc . Assim, por exemplo, para a reação de dissociação térmica do carbonato de cálcio, temos:
Outro exemplo é a reação que ocorre entre a amônia e o ácido clorídrico, ambos em fase gasosa:
Produto de Solubilidade (KPS)
Essa grandeza se refere a reações de dissolução de sólidos em água. Por exemplo, a reação de dissolução do sulfato de cálcio (CaSO4) em solução aquosa é:
No entanto, quando ela ocorre, a reação de precipitação do CaSO4 também acontece, o que consiste na reação inversa à de dissolução:
Ambas ocorrem no sistema ao mesmo tempo. Contudo, inicialmente, a velocidade da reação direta (de dissolução) é maior que a da inversa (de precipitação). Com o passar do tempo, vd diminui e vi aumenta até o momento em que as duas se igualam. Esse é o instante em que a solução se torna saturada e no qual é atingido o equilíbrio da dissolução.
No equilíbrio de dissolução do CaSO4, a constante cinética fica:
Como o CaSO4 forma o precipitado no equilíbrio, enquanto a solução for saturada, a sua concentração em fase aquosa não irá variar. Desse modo, pode-se simplificar a expressão para:
Essa expressão simplificada é chamada produto de solubilidade (Kps). Generalizando para qualquer sólido, a expressão fica:
Assim como vimos para o valor de Kc, quanto maior o valor de Kps, maior o rendimento (espontaneidade) da reação. Ou seja, menor será a quantidade de corpo de fundo “sobrando” no momento em que a solução aquosa se tornar saturada – maior será a solubilidade em água do soluto em questão.
Importante: Assim como Kc, o valor de Kps só depende da temperatura em que a solução se encontra.
Para saber mais, veja também:
- Introdução ao Equilíbrio Químico
- Conceitos Envolvendo Equilíbrio Químico
- Gráficos e Expressão Matemática Envolvendo Equilíbrio Químico
- Cálculos de Kc
- Deslocamento de Equilíbrios Químicos
- Influência da Temperatura em Equilíbrios Químicos
- Influência de Catalisadores em Equilíbrios Químicos
- Ionização de Ácidos e Bases
- Lei da Diluição de Ostwald
- Adição de Íon Comum e Não-Comum
- Autoionização da Água
- Escala de Ph
- Indicadores Ácido-Base