圧平衡定数 Kp
着眼点気体の反応では濃度の代わりに分圧で書ける。分圧 = 全圧 × モル分率。
K_p = \frac{p_{\ce{C}}^c\, p_{\ce{D}}^d}{p_{\ce{A}}^a\, p_{\ce{B}}^b},\qquad K_p = K_c (RT)^{\Delta n}
\Delta n は(生成物の気体の係数の和)−(反応物の気体の係数の和)。
例題
1
\ce{N2O4 <=> 2NO2} で、\ce{N2O4} 1.0 mol のうち 20 % が解離して平衡に達し、全圧は 1.0\times10^5\ \mathrm{Pa} だった。K_p を有効数字2桁で。
解答
平衡: \ce{N2O4} 0.80 mol、\ce{NO2} 0.40 mol、合計 1.20 mol
p_{\ce{NO2}} = 1.0\times10^5 \times 0.40/1.20 = 3.33\times10^4
p_{\ce{N2O4}} = 1.0\times10^5 \times 0.80/1.20 = 6.67\times10^4 K_p = \frac{(3.33\times10^4)^2}{6.67\times10^4} = 1.67\times10^4 答え 1.7\times10^4\ \mathrm{Pa}
p_{\ce{NO2}} = 1.0\times10^5 \times 0.40/1.20 = 3.33\times10^4
p_{\ce{N2O4}} = 1.0\times10^5 \times 0.80/1.20 = 6.67\times10^4 K_p = \frac{(3.33\times10^4)^2}{6.67\times10^4} = 1.67\times10^4 答え 1.7\times10^4\ \mathrm{Pa}
確認問題
1
\ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3} の \Delta n は。
答え
-2(2 - 4)