Връзка между равновесните константи Kc и Kp

Много упражнения за съдържанието на химическо равновесие включват изчисления, които включват връзката между равновесните константи K_{° С} (по отношение на концентрацията) и К_P (по отношение на налягането на газа). Ако има някакво съмнение относно това какво представляват тези константи и как са написани изразите им за всяка равновесна реакция, прочетете текста Kc и Kp равновесни константи.

Връзката между тези константи се установява чрез следните формули:

К_{° С} = К_P. (Р. T)^н и К_P = К_{° С}. (Р. T)^-н

Но как се стигна до тези формули?

Е, нека разгледаме следната обща реакция, при която малките букви са коефициентите на уравнението, а големите букви са веществата (реагентите и продуктите), всички от които са газообразни:

a A + b B ↔ c C + d D

За такава реакция изразите на равновесните константи Kc и Kp са съответно дадени от:

К_{° С} = [° С]^{° С}. [Д]^д К_P = (Praça)^{° С}. (pD)^д
[THE]^The. [B]^Б. (pA)^The. (pB)^Б.

Така че нека използваме уравнението на Клапейрон или уравнението за състоянието на газа:

П. V = n. А. T

p = не. А. T
V

Концентрацията на веществото (в mol / L) на веществата може да се изчисли чрез n / V. И така, можем да направим следното заместване във формулата по-горе:

p = [вещество]. А. T

Използвайки тази формула за всеки от реагентите и продуктите от въпросната реакция, имаме:

P_НА = [A]. А. T стр_Б. = [B]. А. T стр_{° С} = [С]. А. T стр_д = [D]. А. T
[A] = __P_НА_ [B] = __P_Б._ [C] = __P_{° С}_ [D] = __P_д_
А. T R. T R. T R. T

По този начин можем да заместим тези концентрации в показания по-горе Kc израз:

Но както видяхме, (Praça)^{° С}. (pD)^д е точно същото като Kp. Следователно имаме:
(pA)^The. (pB)^Б.

К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(a + b) - (c + d)}

Обърнете внимание, че (a + b) - (c + d) е същото като: „сума от коефициентите на реагентите - сума от коефициентите на продуктите“. И така, можем да опростим още повече по този начин:

(a + b) - (c + d) = ∆n

И така, стигаме до формулите, които свързват Kc и Kp:

К_{° С} = К_P. (Р. T)^∆не или К_P = К_{° С}. (Р. T)^-∆не

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

Нека разгледаме някои реакции на химическо равновесие и как да определим тези изрази за тях.

Важна забележка:Involvesn включва само коефициентите на веществата, които са в газообразно състояние.

н_{2 (g)} + 3 Н_{2 (g)} NH 2 NH_{3 (g)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(4 – 2)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)²

3 O_{3 (g)} ↔ 2 O_{2 (g)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(3 - 2)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)¹
К_{° С} = К_P. А. T

Н_{2 (g)} + Аз_{2 (g)} ↔ 2 HI_(ж)
К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(2 – 2)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)⁰
К_{° С} = К_P

CO_(ж) + НЕ_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)}+ НЕ_(ж)
К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(2 – 2)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)⁰
К_{° С} = К_P

2 ТАКА_{3 (g)} ↔ 2 ТАКА_{2 (g)} + O_{2 (g)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(2 – 3)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)^-1

2 НЕ_{2 (g)} ↔ N₂О_{4 (g)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(2 – 1)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)¹
К_{° С} = К_P. А. T

HCI_(тук) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(с) + HNO_{3 (aq)}
Kc = не е определено - няма газове.

° С_(с) + O_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)}
К_{° С} = К_P. (Р. T)^{(1- 1 )}
К_{° С} = К_P. (Р. T)⁰
К_{° С} = К_P

Имайте предвид, че в този случай коефициентът на C_(с) не участва.

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

FOGAÇA, Дженифър Роча Варгас. "Връзка между равновесните константи Kc и Kp"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.