Tasapainovakioiden Kc ja Kp suhde

Monet kemiallisen tasapainon sisältöä koskevat harjoitukset sisältävät laskelmia, joihin sisältyy tasapainovakioiden K suhde_ç (pitoisuuden suhteen) ja K_P (kaasupaineiden suhteen). Jos on epäselvää, mitä nämä vakiot edustavat ja miten niiden lausekkeet kirjoitetaan jokaiselle tasapainoreaktiolle, lue teksti Kc- ja Kp-tasapainovakiot.

Näiden vakioiden suhde vahvistetaan seuraavilla kaavoilla:

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

Mutta miten nämä kaavat saavutettiin?

Tarkastellaan seuraavaa yleistä reaktiota, jossa pienet kirjaimet ovat yhtälön kertoimia ja isot kirjaimet ovat aineita (reagenssit ja tuotteet), jotka kaikki ovat kaasumaisia:

a A + b B ↔ c C + d D

Tällaista reaktiota varten tasapainovakioiden Kc ja Kp lausekkeet ovat vastaavasti:

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

Joten käytetään Clapeyronin yhtälöä tai kaasutilan yhtälöä:

P. V = n. A. T

p = ei. A. T
V

Aineiden pitoisuus ainemäärinä (mol / l) voidaan laskea n / V: llä. Joten voimme tehdä seuraavan korvauksen yllä olevaan kaavaan:

p = [aine]. A. T

Käyttämällä tätä kaavaa jokaiselle kyseessä olevalle reaktiolle ja reaktiotuotteille meillä on:

P_THE = [A]. A. T s_B = [B]. A. T s_Ç = [C]. A. T s_D = [D]. A. T
[A] = __P_THE_ [B] = __P_B_ [C] = __P_Ç_ [D] = __P_D_
A. T R. T R. T R. T

Siten voimme korvata nämä pitoisuudet yllä esitetyssä Kc-ilmentymässä:

Mutta kuten olemme nähneet, (Praça)^ç. (pD)^d on täsmälleen sama kuin Kp. Siksi meillä on:
(pA). (pB)^B

K_ç = K_P. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Huomaa, että (a + b) - (c + d) on sama kuin: "reagenssien kertoimien summa - tuotteiden kertoimien summa". Joten voimme yksinkertaistaa vielä enemmän näin:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Joten pääsemme kaavoihin, jotka liittyvät Kc: hen ja Kp:

K_ç = K_P. (R. T)^∆ei tai K._P = K_ç. (R. T)^-∆ei

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Katsotaanpa joitain kemiallisen tasapainon reaktioita ja miten nämä ilmaisut määritetään heille.

Tärkeä muistiinpano:∆n sisältää vain kaasumaisessa tilassa olevien aineiden kertoimet.

N_{2 g)} + 3 H_{2 g)} ↔ 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. A. T

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

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

2 SO_{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 EI_{2 g)} ↔ N₂O_{4 g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(2 – 1)}
K_ç = K_P. (R. T)¹
K_ç = K_P. A. T

HCl_(tässä) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_s + HNO_{3 (aq)}
Kc = ei määritelty - ei kaasuja.

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

Huomaa, että tässä tapauksessa kerroin C_s ei osallistunut.

Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Tasapainovakioiden Kc ja Kp suhde"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.