A Kc és Kp egyensúlyi állandók kapcsolata

Számos kémiai egyensúlyi tartalomra vonatkozó gyakorlat tartalmaz olyan számításokat, amelyek magukban foglalják a K egyensúlyi állandók közötti kapcsolatot_ç (koncentráció szempontjából) és K_P (a gáznyomás szempontjából). Ha kétség merül fel azzal kapcsolatban, hogy ezek az állandók mit képviselnek és hogyan íródnak ki a kifejezéseik az egyes egyensúlyi reakciókhoz, olvassa el a Kc és Kp egyensúlyi állandók.

Ezen állandók közötti kapcsolatot a következő képletek állapítják meg:

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

De hogyan jöttek ezek a képletek?

Nézzük meg a következő általános reakciót, ahol a kisbetűk az egyenlet együtthatói, a nagybetűk pedig az anyagok (reagensek és termékek), amelyek mind gázneműek:

a A + b B ↔ c C + d D

Ilyen reakció esetén a Kc és Kp egyensúlyi konstansokat a következőképpen adjuk meg:

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

Tehát használjuk a Clapeyron-egyenletet vagy a gázállapot-egyenletet:

P. V = n. A. T

p = nem. A. T
V

Az anyagok anyagmennyiség-koncentrációja (mol / l-ben) n / V-vel kiszámítható. Tehát a fenti képletben a következő helyettesítést végezhetjük:

p = [anyag]. A. T

Ezt a képletet alkalmazva a szóban forgó reakció minden reagensére és termékére:

P_A = [A]. A. T o_B = [B]. A. T o_Ç = [C]. A. T o_D = [D]. A. T
[A] = __P_A_ [B] = __P_B_ [C] = __P_Ç_ [D] = __P_D_
A. T R. T R. T R. T

Így ezeket a koncentrációkat helyettesíthetjük a fent bemutatott Kc expresszióban:

De mint láttuk, (Praça)^ç. (pD)^d pontosan megegyezik a Kp-vel. Ezért:
(pA)^A. (pB)^B

K_ç = K_P. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Vegye figyelembe, hogy (a + b) - (c + d) megegyezik: „a reagensek együtthatóinak összege - a termékek együtthatóinak összege”. Tehát még ennél is egyszerűbbé tehetjük:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Tehát eljutunk a Kc és Kp összefüggő képletekhez:

K_ç = K_P. (R. T)^∆nem vagy K_P = K_ç. (R. T)^-∆nem

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Nézzünk meg néhány kémiai egyensúlyi reakciót és hogyan határozhatjuk meg ezekre a kifejezésekre.

Fontos jegyzet:A ∆n csak a gáz halmazállapotú anyagok együtthatóit foglalja magában.

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

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

2 NEM_{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_(itt) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_s + HNO_{3 (aq)}
Kc = nincs meghatározva - nincs gáz.

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

Vegye figyelembe, hogy ebben az esetben a C együtthatót_s nem vett részt.

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett

Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "A Kc és Kp egyensúlyi állandók kapcsolata"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm. Hozzáférés: 2021. június 28.