平衡定数KcとKpの関係

化学平衡含有量に関する多くの演習には、平衡定数K間の関係を含む計算が含まれます。_ç （濃度の観点から）およびK_P （ガス圧の観点から）。 これらの定数が何を表しているのか、平衡反応ごとにそれらの式がどのように記述されているのかについて疑問がある場合は、テキストを読んでください。 KcおよびKp平衡定数.

これらの定数間の関係は、次の式によって確立されます。

K_ç = K_P. （R. T）ⁿ そして K_P = K_ç. （R. T）^-n

しかし、これらの公式はどのようにして到達したのでしょうか？

さて、小文字が方程式の係数であり、大文字が物質（試薬と生成物）であり、すべてが気体である次の一般的な反応を考えてみましょう。

a A +bB↔cC+ d D

このような反応の場合、平衡定数KcとKpの式は、それぞれ次の式で与えられます。

K_ç = [Ç]^ç. [D]^d K_P = （プラサ）^ç. （pD）^d
[THE]^ザ・. [B]^B （pA）^ザ・. （pB）^B

それでは、クラペイロン方程式またはガス状態方程式を使用しましょう。

P。 V = n。 A。 T

p = 番号. A。 T
V

物質の物質量（mol / L）の濃度は、n / Vで計算できます。 したがって、上記の式で次のように置き換えることができます。

p = [物質]。 A。 T

問題の反応の反応物と生成物のそれぞれにこの式を使用すると、次のようになります。

P_THE = [A]。 A。 T p_B = [B]。 A。 T p_Ç = [C]。 A。 T p_D = [D]。 A。 T
[A] = __P_THE_ [B] = __P_B_ [C] = __P_Ç_ [D] = __P_D_
A。 TR。 TR。 TR。 T

したがって、上記のKc式でこれらの濃度を置き換えることができます。

しかし、これまで見てきたように、 （プラサ）^ç. （pD）^d Kpとまったく同じです。 したがって、次のようになります。
（pA）^ザ・. （pB）^B

K_ç = K_P. （R. T）^{（a + b）-（c + d）}

（a + b）–（c + d）は、「反応物の係数の合計–生成物の係数の合計」と同じであることに注意してください。 したがって、次のようにさらに単純化できます。

（a + b）–（c + d）= ∆n

したがって、KcとKpを関連付ける式に到達します。

K_ç = K_P. （R. T）^∆番号 またはK_P = K_ç. （R. T）^-∆番号

いくつかの化学平衡反応と、それらの式を決定する方法を見てみましょう。

重要な注意点：∆nには、気体状態の物質の係数のみが含まれます。

N_2（g） + 3 H_2（g） ↔2NH_3（g）
K_ç = K_P. （R. T）^{(4 – 2)}
K_ç = K_P. （R. T）²

3 O_3（g） ↔2O_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） +私_2（g） ↔2HI_（g）
K_ç = K_P. （R. T）^{(2 – 2)}
K_ç = K_P. （R. T）⁰
K_ç = K_P

CO_（g） +いいえ_2（g） ↔CO_2（g）+いいえ_（g）
K_ç = K_P. （R. T）^{(2 – 2)}
K_ç = K_P. （R. T）⁰
K_ç = K_P

2 SO_3（g） ↔2SO_2（g） + O_2（g）
K_ç = K_P. （R. T）^{(2 – 3)}
K_ç = K_P. （R. T）^-1

2いいえ_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_{（ここに）} + AgNO_3（aq） ↔AgCl_（s） + HNO_3（aq）
Kc =定義されていません–ガスはありません。

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

この場合、Cの係数は_（s） 参加しませんでした。

ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

ソース： ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm