kp και kc

Οι σταθερές ισορροπίας των αέριων μιγμάτων είναι Kc και Kp. Ωστόσο, η Kc προσδιορίζεται από μοριακές συγκεντρώσεις, ενώ η Kp προσδιορίζεται από τις μερικές πιέσεις των αερίων μέσα σε ένα κλειστό σύστημα. Οι συγκεντρώσεις μεμονωμένων συστατικών όπως τα υγρά και τα στερεά δεν περιλαμβάνονται στις σταθερές ισορροπίας και μπορεί να έχουν μοναδιαίους παράγοντες όπως η φύση της αντίδρασης (αν και οι σταθερές θερμοδυναμικής ισορροπίας όχι).

Η τιμή του K ποικίλλει ανάλογα με το εάν χρησιμοποιούνται μερικές πιέσεις ή συγκεντρώσεις για τον προσδιορισμό του διαλύματος. Επειδή και οι δύο προέρχονται από τον νόμο του ιδανικού αερίου, οι σταθερές ισορροπίας αερίου σχετίζονται με την ισορροπία (K).

Σταθερά ισορροπίας αερίου

Οι σταθερές ισορροπίας των αέριων μιγμάτων είναι   Kpand Kc. Το Kc περιγράφεται ως προς τις μοριακές συγκεντρώσεις, ενώ το Kp εκφράζεται ως τη μερική πίεση των αερίων που υπάρχουν σε ένα κλειστό σύστημα.

Kp

Kpis η σταθερά ισορροπίας που προσδιορίζεται από τις μερικές πιέσεις μιας εξίσωσης αντίδρασης. Είναι μια μαθηματική έκφραση για τη σχέση μεταξύ των πιέσεων του προϊόντος και των αντιδρώντων. Αν και συνδέει τις πιέσεις, είναι ένας αριθμός χωρίς μονάδα.

Κινητικός παλμός είναι ο ορισμός του Kp και περισσότεροι ορισμοί μπορούν να βρεθούν στο κάτω μέρος της σελίδας. Το Kp έχει τρεις εναλλακτικούς ορισμούς. Όταν οι συγκεντρώσεις ισορροπίας αντιπροσωπεύονται σε μοριακότητα,  Kpis η σταθερά ισορροπίας.

Αν και τα βέλη στις εξισώσεις ισορροπίας δείχνουν αμφίδρομα (⇋), συνήθως συνδέουμε την αριστερή πλευρά με τα αντιδρώντα και τη δεξιά πλευρά με τα προϊόντα.

Ο αριθμητής του κλάσματος είναι ο αριθμητής και τα γινόμενα είναι αυτά που βρίσκονται πάνω του.

Τα αντιδρώντα είναι τα στοιχεία που αποτελούν τον παρονομαστή του ποσοστού.

Σε μια ισορροπημένη χημική εξίσωση, οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και των προϊόντων αυξάνονται πάντα στον συντελεστή ισχύος.

Εάν κάποιο από τα προϊόντα ή τα αντιδρώντα είναι στερεά ή υγρά, οι συγκεντρώσεις τους ορίζονται ως μία.

Η σταθερά ισορροπίας Kp υπολογίζεται από τη μερική πίεση μιας εξίσωσης αντίδρασης. Είναι ένας τύπος για τον υπολογισμό της σχέσης μεταξύ των πιέσεων του προϊόντος και των αντιδρώντων. Παρά το γεγονός ότι συσχετίζει τις πιέσεις, είναι ένας αριθμός χωρίς μονάδα.

Για μια δεδομένη χημική αντίδραση, aA+bB ⇌ cC+dD

Εδώ έχουμε mole αντιδραστηρίου A

b=mole αντιδραστηρίου B

c =mole αντιδραστηρίου C

d =mole αντιδραστηρίου D

Λαμβάνουμε παράδειγμα,2Ag+Bg⇌2C(g)

Μπορούμε να υπολογίσουμε το KP ως:

Το Kc υποδηλώνει το κλάσμα των συγκεντρώσεων ισορροπίας των προϊόντων έναντι των συγκεντρώσεων των αντιδρώντων σε μια αναστρέψιμη αντίδραση, όπου το καθένα αυξάνεται στην ισχύ των στοιχειομετρικών συντελεστών του.

Λαμβάνοντας το παράδειγμα μιας αναστρέψιμης αντίδρασης:cC+dD⟹aA+bB

Οι Kc για την παραπάνω αντίδραση είναι:

kp και kc

Οι σταθερές ισορροπίας ενός ιδανικού αερίου μείγματος είναι kp και Kc. Η Kp είναι η σταθερά ισορροπίας που χρησιμοποιείται όταν αναπαριστά συγκεντρώσεις ισορροπίας στην ατμοσφαιρική πίεση, ενώ η Kc είναι η σταθερά ισορροπίας που χρησιμοποιείται όταν αναπαριστούν συγκεντρώσεις ισορροπίας σε μοριακότητα. Η σταθερά ισορροπίας, με συντομογραφία k, είναι μια ποσότητα που περιγράφει τη σύνδεση μεταξύ των αντιδρώντων και του αριθμού των προϊόντων που βρίσκονται σε ισορροπία για μια αναστρέψιμη χημική αντίδραση σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.

Σχέση μεταξύ kp και kc

 Kp=Kc (RT)ng

Εδώ n είναι ο αριθμός των κρεατοελιών

Και R=0,082062 L.atomK-1 mol-1

Όταν ng=0 σημαίνει ότι δεν υπάρχει αλλαγή σε κανένα από τα μόρια αερίου

ThenKp=Kc

Διαφορά μεταξύ kp και kc

Οι σταθερές ισορροπίας είναι   Kpand Kc . Η αναλογία μεταξύ των συγκεντρώσεων ή των πιέσεων των προϊόντων και των αντιδρώντων σε ένα μείγμα αντίδρασης εκφράζεται από τη σταθερά ισορροπίας αυτού του μίγματος αντίδρασης. Η κύρια διάκριση μεταξύ είναι   Kpand Kcis ότι  Kcis η σταθερά ισορροπίας που καθορίζεται από όρους συγκέντρωσης, ενώ η Kp προσδιορίζεται από όρους πίεσης.

Για αναστρέψιμες αντιδράσεις, δίνεται η σταθερά ισορροπίας. Το Kc είναι η σταθερά ισορροπίας που εκφράζεται ως αναλογία συγκεντρώσεων προϊόντος και αντιδρώντος, ενώ η Kp είναι η σταθερά ισορροπίας που εκφράζεται ως λόγος του προϊόντος και της πίεσης του αντιδρώντος. Για αέρια ή υγρά μείγματα αντίδρασης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί Kc. Μόνο αέρια μίγματα αντίδρασης χρησιμοποιούνται με Kp. Για τον υπολογισμό του Kc χρησιμοποιούνται μονάδες συγκέντρωσης. Οι μονάδες πίεσης χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό του Kp.

Χρήση kp και kc

Για αέρια ή υγρά μείγματα αντίδρασης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί Kc. Μόνο αέρια μίγματα αντίδρασης χρησιμοποιούνται με Kp. Οι σταθερές ισορροπίας ενός ιδανικού αερίου μείγματος είναι Kp και Kc. Όταν οι συγκεντρώσεις ισορροπίας αντιπροσωπεύονται σε ατμοσφαιρική πίεση, η Kp είναι η σταθερά ισορροπίας προς χρήση και όταν οι συγκεντρώσεις ισορροπίας εκφράζονται σε μοριακότητα, η Kc είναι η σταθερά ισορροπίας προς χρήση.

Συμπέρασμα

Οι σταθερές ισορροπίας των αέριων μιγμάτων είναι Kpand Kc. Το Kcis προσδιορίζεται από μοριακές συγκεντρώσεις, ενώ το Kp προσδιορίζεται από τις μερικές πιέσεις των αερίων μέσα σε ένα κλειστό σύστημα. Το Kc περιγράφεται ως προς τις μοριακές συγκεντρώσεις, ενώ το Kp εκφράζεται ως προς τη μερική πίεση των αερίων που υπάρχουν σε ένα κλειστό σύστημα. Η τιμή του Κ ποικίλλει ανάλογα με το αν χρησιμοποιούνται μερικές πιέσεις ή συγκεντρώσεις για τον προσδιορισμό του διαλύματος. Kpis η σταθερά ισορροπίας που χρησιμοποιείται όταν αντιπροσωπεύει τις συγκεντρώσεις ισορροπίας στην ατμοσφαιρική πίεση, ενώ το Kc είναι η σταθερά ισορροπίας που χρησιμοποιείται όταν αναπαριστά τις συγκεντρώσεις ισορροπίας σε μοριακότητα.