constantes d'équilibre
D'ÉQUILIBRE: Constantes Kp
Cette page explique les constantes d'équilibre exprimées en termes de pressions partielles de gaz, Kp. Il couvre une définition de la fraction molaire des termes et de pression partielle. et regarde Kp pour les réactions homogènes et hétérogènes impliquant des gaz.
La page suppose que vous êtes déjà familier avec le concept d'une constante d'équilibre, et que vous connaissez Kc - une constante d'équilibre exprimée en termes de concentrations
Important: Si vous venez directement sur cette page via un moteur de recherche, vous devez d'abord lire la page sur les constantes d'équilibre - Kc avant de continuer - à moins que vous êtes déjà pleinement confiant sur la façon d'écrire des expressions pour Kc.
Vous trouverez un lien vers cette page en bas de la page Kc.
Définir certains termes
Avant de pouvoir aller plus loin, il y a deux termes relatifs aux mélanges de gaz que vous devez connaître.
Si vous avez un mélange de gaz (A, B, C, etc.), puis on travaille la fraction molaire des gaz A en divisant le nombre de moles de A par le nombre total de moles de gaz.
La fraction molaire des gaz A est souvent donné le symbole xA. La fraction molaire de gaz B serait xB - et ainsi de suite.
vraiment assez évident!
Par exemple, dans un mélange de 1 mole d'azote et 3 moles d'hydrogène, il y a un total de 4 moles de gaz. La fraction molaire de l'azote est de 1/4 (0,25) et de l'hydrogène est de 3/4 (0,75).
La pression partielle de l'un des gaz dans un mélange est la pression qu'il exercerait si elle occupait seul le conteneur entier.
La pression partielle du gaz A est souvent donné le symbole PA. La pression partielle du gaz B serait PB - et ainsi de suite.
Il y a deux relations importantes impliquant des pressions partielles. Le premier est encore assez évident.
La pression totale d'un mélange de gaz est égale à la somme des pressions partielles.
Il est facile de voir ce visuel:
Un gaz crée une pression (la pression partielle) lorsque ses molécules frappent les parois de son conteneur. Gaz B fait la même chose. Lorsque vous les mélanger, ils vont juste à faire ce qu'ils faisaient avant. La pression totale est due à la fois des molécules en appuyant sur les parois - en d'autres termes, la somme des pressions partielles.
La relation la plus importante est le second:
Cela signifie que si vous avez un mélange constitué de 20 moles d'azote, 60 moles d'hydrogène et 20 moles d'ammoniac (un total de 100 moles de gaz) à la pression de 200 atmosphères, serait calculé les pressions partielles de ce type:
0,2 x 200 = 40 atm
Des pressions partielles peuvent être cités dans toutes les unités normales de pression. Les plus courants sont les atmosphères ou pascals (Pa). Pascals sont exactement les mêmes que N m -2 (newtons par mètre carré).
Kp en équilibre gazeux homogène
Un équilibre homogène est celui dans lequel tout le mélange à l'équilibre est présent dans la même phase. Dans ce cas, utiliser Kp. tout doit être un gaz.
Ecrire une expression pour Kp
Nous allons commencer par regarder un cas général avec l'équation:
Si vous permettez à cette réaction pour atteindre l'équilibre et la mesure (ou travailler) l'équilibre des pressions partielles de tout, vous pouvez combiner en la constante d'équilibre, Kp.
Tout comme Kc. Kp a toujours la même valeur (à condition que vous ne modifiez pas la température), quelles que soient les quantités de A, B, C et D vous avez commencé.
Kp a exactement le même format que Kc. sauf que les pressions partielles sont utilisées à la place de concentrations. Les gaz sur le côté droit de l'équation chimique sont au sommet de l'expression, et ceux de la gauche en bas.
Il faut se méfier! Les gens sont parfois tentés d'écrire des crochets autour des termes de pression partielle individuels. Ne le faites pas! Même si vous avez l'intention d'écrire les supports ronds normaux, il est trop facile à un examen pour les écrire comme supports carrés au lieu. Cela fait regarder comme si vous confondez Kp avec Kc. Examiners ne l'aiment pas, et vous pourriez être pénalisés.
Vous souvenez-vous que l'équation pour cela est:
L'équilibre du processus Haber
L'équation pour cela est:
et l'expression Kp est:
Kp dans les équilibres hétérogènes
Ecrire une expression pour Kp un équilibre hétérogène
Exactement comme cela arrive avec Kc. vous n'incluez pas un terme pour un solide dans l'expression d'équilibre.
Les deux exemples suivants ont déjà paru sur la page Kc.
L'équilibre produit sur du carbone avec de la vapeur de chauffage
Tout est exactement le même que précédemment dans l'expression de Kp. sauf que vous laissez le carbone solide.
L'équilibre produite sur le carbonate de calcium de chauffage
Cet équilibre est établi seulement si le carbonate de calcium est chauffé dans un système fermé, ce qui empêche le dioxyde de carbone de fuite.
La seule chose dans cet équilibre qui n'est pas un solide est le dioxyde de carbone. C'est tout ce qui reste dans l'expression constante d'équilibre.
Les calculs impliquant Kp
Sur la page Kc, je l'ai déjà discuté du fait que l'Internet est un bon moyen pas pour apprendre à faire des calculs.
Si vous voulez beaucoup d'exemples et problèmes travaillés pour vous-même centrée autour Kp. vous pourriez être intéressé par mon livre sur les calculs de chimie.