Förhållandet mellan jämviktskonstanter Kc och Kp

Många övningar på kemiskt jämviktsinnehåll inkluderar beräkningar som involverar sambandet mellan jämviktskonstanterna K_ç (i termer av koncentration) och K_P (i termer av gastryck). Om det finns något tvivel om vad dessa konstanter representerar och hur deras uttryck skrivs för varje jämviktsreaktion, läs texten Kc- och Kp-jämviktskonstanter.

Förhållandet mellan dessa konstanter upprättas med följande formler:

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

Men hur kom dessa formler fram?

Tja, låt oss överväga följande generiska reaktion där små bokstäver är koefficienterna för ekvationen och de stora bokstäverna är ämnena (reagenser och produkter), som alla är gasformiga:

a A + b B ↔ c C + d D

För en sådan reaktion ges uttryck för jämviktskonstanterna Kc respektive Kp av:

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

Så låt oss använda Clapeyron-ekvationen eller gasstillståndsekvationen:

P. V = n. A. T

p = Nej. A. T
V

Koncentrationen i ämnets kvantitet (i mol / L) kan beräknas med n / V. Så vi kan göra följande substitution i formeln ovan:

p = [substans]. A. T

Med hjälp av denna formel för var och en av reaktanterna och produkterna i reaktionen i fråga har vi:

P_DE = [A]. A. T p_B = [B]. A. T p_Ç = [C]. A. T p_D = [D]. A. T
[A] = __P_DE_ [B] = __P_B_ [C] = __P_Ç_ [D] = __P_D_
A. T R. T R. T R. T

Således kan vi ersätta dessa koncentrationer i Kc-uttrycket som visas ovan:

Men som vi har sett, (Praça)^ç. (pD)^d är exakt samma som Kp. Därför har vi:
(pA)^De. (pB)^B

K_ç = K_P. (R. T)^{(a + b) - (c + d)}

Observera att (a + b) - (c + d) är samma som: "summan av koefficienterna för reaktanterna - summan av koefficienterna för produkterna". Så vi kan förenkla ännu mer så här:

(a + b) - (c + d) = ∆n

Så vi kommer till formlerna som relaterar till Kc och Kp:

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

Låt oss titta på några kemiska jämviktsreaktioner och hur man bestämmer dessa uttryck för dem.

Viktig notering:Involvesn involverar endast koefficienterna för ämnen som är i gasform.

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)} + Jag_{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) + NEJ_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)}+ NEJ_(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 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)}
K_ç = K_P. (R. T)^{(2 – 3)}
K_ç = K_P. (R. T)^-1

2 NEJ_{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_(här) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)}
Kc = ej definierad - har inga gaser.

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

Observera att i detta fall koefficienten C_(s) deltog inte.

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-constantes-equilibrio-kc-kp.htm