Razmerje med ravnotežnima konstantama Kc in Kp

Številne vaje o vsebnosti kemijskega ravnovesja vključujejo izračune, ki vključujejo razmerje med ravnotežnimi konstantami K_ç (glede na koncentracijo) in K_P (v smislu tlaka plina). Če obstaja kakršen koli dvom o tem, kaj te konstante predstavljajo in kako so njihovi izrazi zapisani za vsako ravnotežno reakcijo, preberite besedilo Kc in Kp ravnotežne konstante.

Razmerje med temi konstantami se vzpostavi z naslednjimi formulami:

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

Kako pa je prišlo do teh formul?

No, razmislimo o naslednji splošni reakciji, kjer so male črke koeficienti enačbe, velike črke pa snovi (reagenti in proizvodi), ki so vse plinaste:

a A + b B ↔ c C + d D

Za takšno reakcijo so izrazi ravnotežnih konstant Kc oziroma Kp podani z:

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

Torej, uporabimo Clapeyronovo enačbo ali enačbo stanja plina:

P. V = n. A. T

p = št. A. T
V

Koncentracijo snovi v količini snovi (v mol / L) lahko izračunamo z n / V. Torej lahko v zgornji formuli naredimo naslednjo zamenjavo:

p = [snov]. A. T

Z uporabo te formule za vsak reaktant in produkt zadevne reakcije imamo:

P_THE = [A]. A. T str_B = [B]. A. T str_Ç = [C]. A. T str_D = [D]. A. T
[A] = __P_THE_ [B] = __P_B_ [C] = __P_Ç_ [D] = __P_D_
A. T R. T R. T R. T

Tako lahko te koncentracije nadomestimo v zgoraj prikazanem izrazu Kc:

Toda kot smo videli, (Praça)^ç. (pD)^d je popolnoma enako Kp. Zato imamo:
(pA)^The. (pB)^B

K_ç = K_P. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Upoštevajte, da je (a + b) - (c + d) enako kot: "vsota koeficientov reaktantov - vsota koeficientov produktov". Torej, lahko poenostavimo še več takole:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Torej smo prišli do formul, ki povezujejo Kc in Kp:

K_ç = K_P. (R. T)^∆št ali K_P = K_ç. (R. T)^-∆št

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

Oglejmo si nekatere kemijske ravnotežne reakcije in kako jim določiti te izraze.

Pomembno:Involvesn vključuje samo koeficiente snovi, ki so v plinastem stanju.

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. A. T

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

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

2 ŠT_{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_(tukaj) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)}
Kc = ni določeno - nima plinov.

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

Upoštevajte, da je v tem primeru koeficient C_(s) ni sodeloval.

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Razmerje med ravnotežnimi konstantama Kc in Kp"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm. Dostopno 28. junija 2021.