14.3 : Equilibrios para Reacciones Gaseosas y Reacciones Heterogéneas

Para reacciones químicas, donde los reactivos y productos son todos gases, la constante de equilibrio también se puede calcular utilizando las presiones parciales individuales en lugar de sus concentraciones molares. Por tanto, cuando los gases A y B se convierten en gases C y D en una reacción reversible, la expresión de equilibrio se puede escribir en cambio como la presión parcial de cada gas, elevada a sus coeficientes estequiométricos. La constante de equilibrio se designa como Kp, donde el subíndice p indica la presión.

Para una reacción gaseosa dada, Kp no es necesariamente igual a Kc, porque la presión parcial de un gas y su concentración molar son valores separados. Sin embargo, se puede derivar una relación entre las dos constantes usando la ecuación del gas ideal y la definición de molaridad. Para derivar esta relación, considere las expresiones de equilibrio para Kc y Kp para la reacción química dada.

La ecuación del gas ideal relaciona la presión de un gas con su número de moles y su volumen a una temperatura dada. Sustituir la relación de moles a volumen por molaridad en la ecuación de gas ideal permite que la presión de un gas ideal se exprese en términos de su concentración molar. De esta forma, las presiones parciales individuales en la expresión de Kp pueden sustituirse por la concentración equivalente de cada gas.

Los coeficientes estequiométricos permanecen sin cambios. En la expresión modificada de Kp, la relación entre la concentración de los productos y la concentración de los reactivos puede sustituirse por Kc.Esta ecuación da la relación entre las dos constantes:Kp es igual a Kc multiplicado por RT elevado a la suma de los coeficientes de los productos menos la suma de los coeficientes de los reactivos. La diferencia entre los coeficientes de los reactivos gaseosos y los productos se puede representar como delta n.