Forholdet mellom likevektskonstantene Kc og Kp

Mange øvelser på kjemisk likevektsinnhold inkluderer beregninger som involverer forholdet mellom likevektskonstantene K_ç (når det gjelder konsentrasjon) og K_P (når det gjelder gasstrykk). Hvis det er tvil om hva disse konstantene representerer og hvordan deres uttrykk skrives for hver likevektsreaksjon, les teksten Kc og Kp likevektskonstanter.

Forholdet mellom disse konstantene er etablert av følgende formler:

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

Men hvordan ble disse formlene kommet til?

Vel, la oss vurdere følgende generiske reaksjon der små bokstaver er ligningskoeffisientene og store bokstaver er stoffene (reagenser og produkter), som alle er gassformede:

a A + b B ↔ c C + d D

For en slik reaksjon er uttrykkene for likevektskonstantene Kc og Kp gitt henholdsvis av:

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

Så la oss bruke Clapeyron-ligningen eller gasstilstandsligningen:

P. V = n. EN. T

p = Nei. EN. T
V

Konsentrasjonen i stoffmengde (i mol / l) av stoffene kan beregnes med n / V. Så vi kan gjøre følgende erstatning i formelen ovenfor:

p = [stoff]. EN. T

Ved å bruke denne formelen for hver av reaktantene og produktene fra den aktuelle reaksjonen har vi:

P_DE = [A]. EN. T s_B = [B]. EN. T s_Ç = [C]. EN. T s_D = [D]. EN. T
[A] = __P_DE_ [B] = __P_B_ [C] = __P_Ç_ [D] = __P_D_
EN. T R. T R. T R. T

Dermed kan vi erstatte disse konsentrasjonene i Kc-uttrykket vist ovenfor:

Men som vi har sett, (Praça)^ç. (pD)^d er nøyaktig det samme som Kp. Derfor har vi:
(pA)^De. (pB)^B

K_ç = K_P. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Merk at (a + b) - (c + d) er det samme som: “sum av koeffisientene til reaktantene - summen av koeffisientene til produktene”. Så vi kan forenkle enda mer slik:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Så, vi kommer til formlene som relaterer Kc og Kp:

K_ç = K_P. (R. T)^∆Nei eller K_P = K_ç. (R. T)^-∆Nei

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

La oss se på noen kjemiske likevektsreaksjoner og hvordan vi kan bestemme disse uttrykkene for dem.

Viktig notat:Involvesn involverer bare koeffisientene til stoffer som er i gassform.

N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} NH 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. EN. T

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

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

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

2 NEI_{2 (g)} ↔ N₂O_{4 (g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(2 – 1)}
K_ç = K_P. (R. T)¹
K_ç = K_P. EN. T

HCl_(her) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)}
Kc = ikke definert - har ingen gasser.

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

Merk at koeffisienten til C i dette tilfellet_(s) deltok ikke.

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Forholdet mellom likevektskonstanter Kc og Kp"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm. Tilgang 28. juni 2021.