Chapter 14: Chemical Equilibrium

Back to chapter

14.3:

שיווי משקל בתגובות גזיות ובתגובות הטרוגניות

JoVE Core
Chimie

Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.

JoVE Core Chimie

Homogeneous Equilibria for Gaseous Reactions

Vidéo précédente
14.2: The Equilibrium Constant

Vidéo suivante
14.4: Calculating the Equilibrium Constant

Langues

Diviser

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

בתגובות כימיות, בהן המגיבים והתוצרים כולם גזים, את קבוע שיווי המשקל ניתן לחשב באמצעות הלחצים החלקיים של כל חומר ואין צורך בריכוזים מולריים. וכך, כאשר גזים A ו-B הופכים לגזים C ו-D בתגובה הפיכה, משוואת שיווי המשקל יכולה להיכתב במקום כלחץ החלקי של כל גז, בחזקת המקדם הסטויכומטרי שלו. קבוע שיווי המשקל מסומן כ-Kp כשהאות p מסמנת את הלחץ.בכל תגובה כימית נתונה, Kp לא שווה בהכרח ל-Kc, משום שהלחצים החלקיים של גז והריכוזים המולריים שלו הם ערכים נפרדים. יחד עם זאת, ניתן למצוא את היחס בין שני הקבועים באמצעות משוואת הגזים האידיאלית וההגדרה של מולריות. כדי לחלץ את היחס, נבחן את נוסחאות שיווי המשקל של Kc ו-Kp בתגובה כימית נתונה.משוואת הגז האידיאלי מנסחת יחס בין לחץ של גז למספר המולים שלו ונפחו בטמפרטורה נתונה. הצבת ריכוז מולרי ביחס בין מולים לנפח במשוואת הגז האידיאלי מאפשרת ביטוי של הלחץ של גז אידיאלי באמצעות הריכוז המולרי שלו. כך ניתן להציב את הלחצים החלקיים הספציפיים בנוסחה של Kp הערך השווה של הריכוז בכל גז.המקדמים הסטויכומטריים נותרים ללא שינוי. בביטוי המותאם והחדש עבור Kp, היחס בין ריכוז התוצרים לריכוז המגיבים יכול להיות מוחלף ב-Kc. משוואה זו נותנת לנו את היחס בין שני הקבועים Kp שווה ל-Kc כפול RT בחזקת סכום המקדמים של התוצרים פחות סכום המקדמים של המגיבים.ההבדל בין שני המקדמים של המגיבים והתוצרים הגזיים יכול להיות מיוצג כדלתא n.

14.3:

שיווי משקל בתגובות גזיות ובתגובות הטרוגניות

Homogeneous Equilibria for Gaseous Reactions

For gas-phase reactions, the equilibrium constant may be expressed in terms of either the molar concentrations (K_c) or partial pressures (K_p) of the reactants and products. A relation between these two K values may be simply derived from the ideal gas equation and the definition of molarity. According to the ideal gas equation:

Molar concentration or molarity is given by number of moles divided by the volume:

Thus,

where P is partial pressure, V is volume, n is number of moles, R is the gas constant, T is temperature, and M is molar concentration.

For the gas-phase reaction: m A + n B ⇌ x C + y D

And so, the relationship between K_c and K_P is

where Δn is the difference in the molar amounts of product and reactant gases, in this case:

This text has been adapted from Openstax, Chemistry 2e, Section 13.2 Equilibrium Constants.

Tags

Homogeneous Equilibria Gaseous Reactions Equilibrium Constant Partial Pressures Molar Concentrations Reversible Reaction Stoichiometric Coefficients Kp Kc Ideal Gas Equation Molarity Individual Partial Pressures Molar Concentration Equivalent Modified Expression