Однос константи равнотеже Кц и Кп

Многе вежбе о садржају хемијске равнотеже укључују прорачуне који укључују везу између константи равнотеже К._ц (у погледу концентрације) и К._П. (у смислу притиска гаса). Ако постоји било каква сумња у то шта ове константе представљају и како су њихови изрази написани за сваку равнотежну реакцију, прочитајте текст Константе равнотеже Кц и Кп.

Однос између ових константи успоставља се следећим формулама:

К._ц = К_П.. (Р. Т)^н и К._П. = К_ц. (Р. Т)^-н

Али како су дошли до ових формула?

Па, размотримо следећу генеричку реакцију где су мала слова коефицијенти једначине, а велика слова супстанце (реагенси и производи), које су све гасовите:

а А + б Б ↔ ц Ц + д Д.

За такву реакцију изрази константи равнотеже Кц и Кп дати су, према:

К._ц = [Ц]^ц. [Д]^д К._П. = (Праца)^ц. (пД)^д
[ТХЕ]^Тхе. [Б]^Б. (пА)^Тхе. (пБ)^Б.

Дакле, употребимо Цлапеиронову једначину или једначину стања гаса:

П. В = н. А. Т.

п = не. А. Т.
В.

Концентрација у количини материје (у мол / Л) супстанци може се израчунати н / В. Дакле, можемо извршити следећу замену у горњој формули:

п = [супстанца]. А. Т.

Користећи ову формулу за сваки од реактаната и производа дотичне реакције, имамо:

П._ТХЕ = [А]. А. Т п_Б. = [Б]. А. Т п_Ц = [Ц]. А. Т п_Д. = [Д]. А. Т.
[А] = __П._ТХЕ_ [Б] = __П._Б._ [Ц] = __П._Ц_ [Д] = __П._Д._
А. Т Р. Т Р. Т Р. Т.

Тако можемо заменити ове концентрације у Кц изразу приказаном горе:

Али као што смо видели, (Праца)^ц. (пД)^д је потпуно исто што и Кп. Стога имамо:
(пА)^Тхе. (пБ)^Б.

К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(а + б) - (ц + д)}

Имајте на уму да је (а + б) - (ц + д) исто што и: „збир коефицијената реактаната - збир коефицијената производа“. Дакле, можемо још више поједноставити овако:

(а + б) - (ц + д) = ∆н

Дакле, дошли смо до формула које повезују Кц и Кп:

К._ц = К_П.. (Р. Т)^∆не или К._П. = К_ц. (Р. Т)^-∆не

Погледајмо неке реакције хемијске равнотеже и како за њих одредити ове изразе.

Важна напомена:Инволвесн укључује само коефицијенте супстанци које су у гасовитом стању.

Н._{2 (г)} + 3 Х._{2 (г)} НХ 2 НХ_{3 (г)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(4 – 2)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)²

3 О._{3 (г)} ↔ 2 О._{2 (г)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(3 - 2)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)¹
К._ц = К_П.. А. Т.

Х._{2 (г)} + И_{2 (г)} ↔ 2 ХИ_(г)
К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(2 – 2)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)⁰
К._ц = К_П.

ЦО_(г) + НЕ_{2 (г)} ↔ ЦО_{2 (г)}+ НЕ_(г)
К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(2 – 2)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)⁰
К._ц = К_П.

2 ПА_{3 (г)} ↔ 2 ПА_{2 (г)} + О._{2 (г)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(2 – 3)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)^-1

2 НЕ_{2 (г)} ↔ Н.₂О._{4 (г)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(2 – 1)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)¹
К._ц = К_П.. А. Т.

ХЦл_(овде) + АгНО_{3 (ак)} ↔ АгЦл_(с) + ХНО_{3 (ак)}
Кц = није дефинисано - нема гасове.

Ц_(с) + О._{2 (г)} ↔ ЦО_{2 (г)}
К._ц = К_П.. (Р. Т)^{(1- 1 )}
К._ц = К_П.. (Р. Т)⁰
К._ц = К_П.

Имајте на уму да је у овом случају коефицијент Ц._(с) није учествовао.

Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију

Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm