Relația dintre constantele de echilibru Kc și Kp

Multe exerciții privind conținutul de echilibru chimic includ calcule care implică relația dintre constantele de echilibru K_ç (în termeni de concentrație) și K_P (în ceea ce privește presiunea gazului). Dacă există vreo îndoială cu privire la ceea ce reprezintă aceste constante și la modul în care sunt scrise expresiile lor pentru fiecare reacție de echilibru, citiți textul Constantele de echilibru Kc și Kp.

Relația dintre aceste constante este stabilită de următoarele formule:

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

Dar cum s-au ajuns la aceste formule?

Ei bine, să luăm în considerare următoarea reacție generică în care literele mici sunt coeficienții ecuației și literele mari sunt substanțele (reactivi și produse), toate gazoase:

a A + b B ↔ c C + d D

Pentru o astfel de reacție, expresiile constantelor de echilibru Kc și Kp sunt, respectiv, date de:

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

Deci, să folosim ecuația Clapeyron sau ecuația stării gazului:

P. V = n. A. T

p = Nu. A. T
V

Concentrația în cantitate de materie (în mol / L) a substanțelor poate fi calculată cu n / V. Deci, putem face următoarea substituire în formula de mai sus:

p = [substanță]. A. T

Folosind această formulă pentru fiecare dintre reactanții și produsele reacției în cauză, avem:

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. T R. T R. T R. T

Astfel, putem înlocui aceste concentrații în expresia Kc prezentată mai sus:

Dar, după cum am văzut, (Praça)^ç. (pD)^d este exact la fel ca Kp. Prin urmare, avem:
(pA). (pB)^B

K_ç = K_P. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Rețineți că (a + b) - (c + d) este același cu: „suma coeficienților reactanților - suma coeficienților produselor”. Deci, putem simplifica și mai multe astfel:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Deci, ajungem la formulele care leagă Kc și Kp:

K_ç = K_P. (R. T)^∆Nu sau K_P = K_ç. (R. T)^-∆Nu

Să vedem câteva reacții de echilibru chimic și cum să determinăm aceste expresii pentru ele.

Notă importantă:∆n implică doar coeficienții substanțelor care se află în stare gazoasă.

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

2 ASA_{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 NU_{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

acid clorhidric_(Aici) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)}
Kc = nedefinit - nu are gaze.

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

Rețineți că, în acest caz, coeficientul lui C_(s) nu a participat.

De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm