הקשר בין קבועי שיווי המשקל Kc ו- Kp

תרגילים רבים על תוכן שיווי משקל כימי כוללים חישובים הכוללים את הקשר בין קבועי שיווי המשקל K_ç (מבחינת ריכוז) ו- K_פ (מבחינת לחצי גז). אם יש ספק לגבי מה מייצגים קבועים אלה ואיך נכתבים הביטויים שלהם לכל תגובת שיווי משקל, קרא את הטקסט. קבועי שיווי משקל Kc ו- Kp.

הקשר בין קבועים אלה נוצר על ידי הנוסחאות הבאות:

ק_ç = K_פ. (ר. T)^נ ו ק_פ = K_ç. (ר. T)^-נ

אבל איך הגיעו לנוסחאות האלה?

ובכן, בואו ניקח בחשבון את התגובה הגנרית הבאה שבה האותיות הקטנות הן המקדמים של המשוואה והאותיות הגדולות הן החומרים (ריאגנטים ומוצרים), כולם גזיים:

a A + b B ↔ c C + d D

לתגובה כזו, הביטויים של קבועי שיווי המשקל Kc ו- Kp ניתנים, בהתאמה, על ידי:

ק_ç = [Ç]^ç. [D]^ד ק_פ = (Praça)^ç. (pD)^ד
[ה]^ה. [B]^ב (pA)^ה. (pB)^ב

אז בואו נשתמש במשוואת קלפיירון או משוואת מצב גז:

פ. V = n. א. ט

p = לא. א. ט
ו

ניתן לחשב את ריכוז החומר (במול / ליטר) של החומרים ב- n / V. אז נוכל לבצע את ההחלפה הבאה בנוסחה שלעיל:

p = [חומר]. א. ט

תוך שימוש בנוסחה זו לכל אחד מהמגיבים והמוצרים של התגובה המדוברת, יש לנו:

פ_ה = [A]. א. T עמ '_ב = [B]. א. T עמ '_Ç = [C]. א. T עמ '_ד = [D]. א. ט
[A] = __פ_ה_ [B] = __פ_ב_ [C] = __פ_Ç_ [D] = __פ_ד_
א. ט ר ט ר ט ר ט

לפיכך, אנו יכולים להחליף ריכוזים אלה בביטוי Kc המוצג לעיל:

אבל כפי שראינו, (Praça)^ç. (pD)^ד זהה לחלוטין ל- Kp. לכן יש לנו:
(pA)^ה. (pB)^ב

ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(a + b) - (c + d)}

שימו לב ש (a + b) - (c + d) זהה ל: "סכום המקדמים של המגיבים - סכום המקדמים של התוצרים". אז נוכל לפשט עוד יותר כך:

(a + b) - (c + d) = ∆n

אז הגענו לנוסחאות המתייחסות ל- Kc ו- Kp:

ק_ç = K_פ. (ר. T)^∆לא או K_פ = K_ç. (ר. T)^-∆לא

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

בואו נסתכל על כמה תגובות שיווי משקל כימיות וכיצד לקבוע ביטויים אלה עבורן.

הערה חשובה:Involvesn כרוך רק במקדמי החומרים הנמצאים במצב גזי.

נ_{2 (גרם)} + 3 ח '_{2 (גרם)} NH 2 NH_{3 (ז)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(4 – 2)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)²

3 O_{3 (ז)} O 2 O_{2 (גרם)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(3 - 2)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)¹
ק_ç = K_פ. א. ט

ה_{2 (גרם)} + אני_{2 (גרם)} H 2 הי_(ז)
ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(2 – 2)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)⁰
ק_ç = K_פ

שיתוף_(ז) + לא_{2 (גרם)} ↔ CO_{2 (גרם)}+ לא_(ז)
ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(2 – 2)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)⁰
ק_ç = K_פ

2 SO_{3 (ז)} SO 2 SO_{2 (גרם)} + O_{2 (גרם)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(2 – 3)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)^-1

2 NO_{2 (גרם)} ↔ נ₂או_{4 (גרם)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(2 – 1)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)¹
ק_ç = K_פ. א. ט

HCl_(פה) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(ים) + HNO_{3 (aq)}
Kc = לא מוגדר - אין לו גזים.

Ç_(ים) + O_{2 (גרם)} ↔ CO_{2 (גרם)}
ק_ç = K_פ. (ר. T)^{(1- 1 )}
ק_ç = K_פ. (ר. T)⁰
ק_ç = K_פ

שים לב שבמקרה זה מקדם C_(ים) לא השתתף.

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "יחס בין קבועי שיווי המשקל Kc ו- Kp"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm. גישה אליו ב -28 ביוני 2021.