14.3 : Gazlı Reaksiyonlar ve Heterojen Reaksiyonlar için Denge

Reaktiflerin ve ürünlerin tamamının gaz olduğu kimyasal reaksiyonlar için, denge sabiti, molar konsantrasyonları yerine bireysel kısmi basınçlar kullanılarak da hesaplanabilir. Bu nedenle, A ve B gazları tersine çevrilebilir bir reaksiyonda C ve D gazlarına dönüştüğünde, denge ifadesi bunun yerine her bir gazın stokiyometrik katsayılarına yükseltilmiş kısmi basıncı olarak yazılabilir. Denge sabiti Kp olarak belirtilir, burada alt simge p basıncı gösterir.

Belirli bir gaz reaksiyonu için, Kp'nin Kc'ye eşit olması gerekmez, çünkü bir gazın kısmi basıncı ve molar konsantrasyonu ayrı değerlerdir. Bununla birlikte, ideal gaz denklemi ve molarite tanımı kullanılarak iki sabit arasında bir ilişki türetilebilir. Bu ilişkiyi elde etmek için, verilen kimyasal reaksiyon için Kc ve Kp için denge ifadelerini düşünün.

İdeal gaz denklemi, bir gazın basıncını, belirli bir sıcaklıktaki mol sayısı ve hacmi ile ilişkilendirir. İdeal gaz denkleminde molarite için mollerin hacme oranının ikame edilmesi, ideal bir gazın basıncının molar konsantrasyonu cinsinden ifade edilmesini sağlar. Bu şekilde, Kp için ifadedeki bireysel kısmi basınçlar, her bir gazın konsantrasyon eşdeğeri ile ikame edilebilir.

Stokiyometrik katsayılar değişmeden kalır. Kp'nin değiştirilmiş ifadesinde, ürünlerin konsantrasyonunun reaktanların konsantrasyonuna oranı Kc yerine ikame edilebilir. Bu denklem, iki sabit arasındaki ilişkiyi verir Kp eşittir Kc çarpı RT üzeri ürünlerin katsayılarının toplamı eksi reaktanların katsayılarının toplamı.

Gaz halindeki reaktanların katsayıları ile ürünler arasındaki fark delta n olarak gösterilebilir.