Costanti di equilibrio Kc e Kp. Costanti di equilibrio

Considera la generica reazione reversibile di seguito, dove le lettere minuscole corrispondono ai coefficienti di reazione bilanciata e le lettere maiuscole sono i reagenti e i prodotti sono tutti gassosi:

Considerando separatamente ciascuna delle direzioni di reazione, le loro velocità di sviluppo (Td) sono date da:

*Reazione diretta: aA + bB → cC + dD

Tutti_diretto = K_diretto. [IL]^Il. [B]^B

*Reazione inversa: cC + dD → aA + bB 

Tutti_inverso = K_inversione. [Ç]^ç. [D]^d

La costante di equilibrio chimico in termini di concentrazione in quantità di materia (K_ç) e in termini di pressione parziale (K_P) sarà dato dividendo K_diretto di K_inversione.

Quindi abbiamo:

K_diretto. [IL]^Il. [B]^B  = 1 → K_{diretto__} = __[Ç]^ç. [D]^d___
K_inversione. [Ç]^ç. [D]^d K_inversione [IL]^Il. [B]^B

 Essere, K_ç =_K_diretto_
K_inversione

Quindi abbiamo:

Kç =__[Ç]^ç. [D]^d___ o KP =__(Praca)^ç. (pD)^d___ IL]^Il. [B]^B(Padella)^Il. (pb)^B

Dove p è la pressione parziale di ciascuna sostanza all'equilibrio.

In questo modo ogni concentrazione viene innalzata ad un esponente corrispondente al coefficiente della rispettiva sostanza in reazione, e K

_ç non ha unità*.

Inoltre, un aspetto molto importante da evidenziare è che in questa espressionenon devono essere rappresentati né componenti solidi né liquidi puri., poiché solo le materie che possono subire variazioni partecipano a questa espressione. La concentrazione in quantità di materia di una sostanza allo stato solido è costante e quindi è già compresa nel valore di K stesso._ç. Lo stesso vale per i liquidi puri come l'acqua. In breve, solo le sostanze allo stato gassoso e in soluzione acquosa partecipano all'espressione.

Nota gli esempi seguenti:

valori K_ç può mostrarci se la concentrazione di reagenti e prodotti sono uguali o se uno è maggiore dell'altro:

• Se K_ç o K_P è uguale a uno (K_ç = 1), ciò significa che la concentrazione di reagenti e prodotti è uguale;
• Se il valore di K_ç o K_P essere alto, questo significa che i prodotti sono in maggiore concentrazione, perché nell'espressione di K_ç i prodotti sono al numeratore;
• Se il valore di K_ç o K_P è basso, questo significa che i reagenti sono in concentrazione maggiore, perché nell'espressione di K_ç i reagenti sono al denominatore.

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*K_ç e K_P sono numeri adimensionali, cioè numeri puri, senza unità relative a nessuna grandezza o relazione tra grandezze.

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/constantes-equilibrio-kc-kp.htm