Povezanost konstanti ravnoteže Kc i Kp

Mnoge vježbe o sadržaju kemijske ravnoteže uključuju izračune koji uključuju odnos između konstanti ravnoteže K_ç (u smislu koncentracije) i K_Str (u smislu tlaka plina). Ako postoji sumnja u to što te konstante predstavljaju i kako su njihovi izrazi napisani za svaku ravnotežnu reakciju, pročitajte tekst Konstante ravnoteže Kc i Kp.

Odnos između ovih konstanti uspostavlja se sljedećim formulama:

K_ç = K_Str. (R. T)ⁿ i K_Str = K_ç. (R. T)^-n

Ali kako su došli do ovih formula?

Pa, razmotrimo sljedeću generičku reakciju gdje su mala slova koeficijenti jednadžbe, a velika slova supstance (reagensi i proizvodi), koje su sve plinovite:

a A + b B ↔ c C + d D

Za takvu reakciju izrazi konstanti ravnoteže Kc i Kp daju se prema:

K_ç = [Ç]^ç. [D]^d K_Str = (Praça)^ç. (pD)^d
[THE]^The. [B]^B (godišnje)^The. (pB)^B

Dakle, upotrijebimo Clapeyronovu jednadžbu ili jednadžbu stanja plina:

P. V = n. A. T

p = Ne. A. T
V

Koncentracija tvari u količini tvari (u mol / L) može se izračunati n / V. Dakle, možemo izvršiti sljedeću zamjenu u gornjoj formuli:

p = [tvar]. A. T

Koristeći ovu formulu za svaki od reaktanata i produkata dotične reakcije, imamo:

Str_THE = [A]. A. T str_B = [B]. A. T str_Ç = [C]. A. T str_D = [D]. A. T
[A] = __Str_THE_ [B] = __Str_B_ [C] = __Str_Ç_ [D] = __Str_D_
A. T R. T R. T R. T

Dakle, ove koncentracije možemo zamijeniti u gore prikazanom izrazu Kc:

Ali kao što smo vidjeli, (Praça)^ç. (pD)^d je potpuno isto što i Kp. Stoga imamo:
(godišnje)^The. (pB)^B

K_ç = K_Str. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Imajte na umu da je (a + b) - (c + d) isto što i: „zbroj koeficijenata reaktanata - zbroj koeficijenata proizvoda“. Dakle, možemo još više pojednostaviti ovako:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Dakle, došli smo do formula koje povezuju Kc i Kp:

K_ç = K_Str. (R. T)^∆Ne ili K_Str = K_ç. (R. T)^-∆Ne

Pogledajmo neke reakcije kemijske ravnoteže i kako im odrediti te izraze.

Važna nota:Involvesn uključuje samo koeficijente tvari koje su u plinovitom stanju.

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

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

H_{2 (g)} + Ja_{2 (g)} ↔ 2 HI_(g)
K_ç = K_Str. (R. T)^{(2 – 2)}
K_ç = K_Str. (R. T)⁰
K_ç = K_Str

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

2 PA_{3 (g)} ↔ 2 PA_{2 (g)} + O_{2 (g)}
K_ç = K_Str. (R. T)^{(2 – 3)}
K_ç = K_Str. (R. T)^-1

2 NE_{2 (g)} ↔ N₂O_{4 (g)}
K_ç = K_Str. (R. T)^{(2 – 1)}
K_ç = K_Str. (R. T)¹
K_ç = K_Str. A. T

HCl_(ovdje) + AgNO_{3 (vod.)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (vod.)}
Kc = nije definirano - nema plinove.

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

Imajte na umu da je u ovom slučaju koeficijent C_(s) nije sudjelovao.

Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm