Stała równowagi Kp dla gazów

Co się właśnie stało?

Podwoiłeś ciśnienie cząstkowe produktu NO₂, a wartość $K_p$ wzrosła cztery razy. Produkt wchodzi do licznika w kwadracie (bo jego współczynnik to 2), więc każda zmiana ciśnienia działa ze zdwojoną siłą.

Stała Kp dla reakcji gazowej:

— w liczniku ciśnienia cząstkowe produktów, w mianowniku substratów, każde podniesione do potęgi równej współczynnikowi stechiometrycznemu. Ogólnie dla $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$: $K_p = \frac{p_C^{c}\,p_D^{d}}{p_A^{a}\,p_B^{b}}$.

Związek Kp z Kc:

Dla naszej reakcji $\Delta n = 2 - 1 = 1$, więc $K_p = K_c\cdot RT$. Gdy liczba moli gazu się nie zmienia ($\Delta n = 0$), oba są równe: $K_p = K_c$.

Co to znaczy w praktyce?

W mieszaninie gazów wygodniej mierzyć ciśnienia niż stężenia — dlatego dla gazów używamy $K_p$. Ciała stałe i czyste ciecze nie wchodzą do wyrażenia (ich „ciśnienie" jest stałe). Duże $K_p$ oznacza, że w równowadze przeważają produkty.

Po co Ci to na maturze:

Zadania z równowagi gazowej wymagają zapisania wyrażenia na $K_p$ i wstawienia ciśnień cząstkowych. Chwyt: współczynnik stechiometryczny → wykładnik, produkty na górę, substraty na dół, a przeliczenie na $K_c$ zrobisz przez $(RT)^{\Delta n}$.

Zapamiętaj: dla gazów $K_p$ to iloczyn ciśnień cząstkowych produktów przez substraty, każde w potędze współczynnika — $K_p = p_{\mathrm{NO_2}}^{2}/p_{\mathrm{N_2O_4}}$, a $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$ łączy go ze stałą stężeniową.