Forholdet mellem ligevægtskonstanter Kc og Kp

Mange øvelser med indhold af kemisk ligevægt inkluderer beregninger, der involverer forholdet mellem ligevægtskonstanterne K_ç (med hensyn til koncentration) og K_P (med hensyn til gastryk). Hvis der er tvivl om, hvad disse konstanter repræsenterer, og hvordan deres udtryk skrives for hver ligevægtsreaktion, skal du læse teksten Kc og Kp ligevægtskonstanter.

Forholdet mellem disse konstanter etableres ved hjælp af følgende formler:

K_ç = K_P. (R. T)ⁿ og K_P = K_ç. (R. T)^-n

Men hvordan blev disse formler nået frem til?

Lad os overveje følgende generiske reaktion, hvor små bogstaver er ligningens koefficienter, og de store bogstaver er stofferne (reagenser og produkter), som alle er gasformige:

a A + b B ↔ c C + d D

Til en sådan reaktion er udtrykkene for ligevægtskonstanterne Kc og Kp henholdsvis givet ved:

K_ç = [Ç]^ç. [D]^d K_P = (Praça)^ç. (pD)^d
[DET]^Det. [B]^B (pA)^Det. (pB)^B

Så lad os bruge Clapeyron-ligningen eller gasstilstandsligningen:

P. V = n. EN. T

p = ingen. EN. T
V

Koncentrationen i stofmængden (i mol / l) af stofferne kan beregnes med n / V. Så vi kan foretage følgende erstatning i formlen ovenfor:

p = [stof]. EN. T

Ved at bruge denne formel til hver af reaktanterne og produkterne i den pågældende reaktion har vi:

P_DET = [A]. EN. T p_B = [B]. EN. T p_Ç = [C]. EN. T p_D = [D]. EN. T
[A] = __P_DET_ [B] = __P_B_ [C] = __P_Ç_ [D] = __P_D_
EN. T R. T R. T R. T

Således kan vi erstatte disse koncentrationer i Kc-udtrykket vist ovenfor:

Men som vi har set, (Praça)^ç. (pD)^d er nøjagtigt det samme som Kp. Derfor har vi:
(pA)^Det. (pB)^B

K_ç = K_P. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Bemærk, at (a + b) - (c + d) er den samme som: “summen af ​​koefficienterne for reaktanterne - summen af ​​koefficienterne for produkterne”. Så vi kan forenkle endnu mere som dette:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Så vi kommer til formlerne, der relaterer Kc og Kp:

K_ç = K_P. (R. T)^∆ingen eller K_P = K_ç. (R. T)^-∆ingen

Lad os se på nogle kemiske ligevægtsreaktioner, og hvordan man bestemmer disse udtryk for dem.

Vigtig note:Involvesn involverer kun koefficienterne for stoffer, der er i luftform.

N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} NH 2 NH_{3 (g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(4 – 2)}
K_ç = K_P. (R. T)²

3 O_{3 (g)} ↔ 2 O_{2 (g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(3 - 2)}
K_ç = K_P. (R. T)¹
K_ç = K_P. EN. T

H_{2 (g)} + Jeg_{2 (g)} H 2 HI_(g)
K_ç = K_P. (R. T)^{(2 – 2)}
K_ç = K_P. (R. T)⁰
K_ç = K_P

CO_(g) + NEJ_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)}+ NEJ_(g)
K_ç = K_P. (R. T)^{(2 – 2)}
K_ç = K_P. (R. T)⁰
K_ç = K_P

2 SÅ_{3 (g)} SO 2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(2 – 3)}
K_ç = K_P. (R. T)^-1

2 NEJ_{2 (g)} ↔ N₂O_{4 (g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(2 – 1)}
K_ç = K_P. (R. T)¹
K_ç = K_P. EN. T

HCI_(her) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)}
Kc = ikke defineret - har ingen gasser.

Ç_(s) + O_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(1- 1 )}
K_ç = K_P. (R. T)⁰
K_ç = K_P

Bemærk, at i dette tilfælde er koefficienten C_(s) deltog ikke.

Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm