14.3 : שיווי משקל בתגובות גזיות ובתגובות הטרוגניות

בתגובות כימיות, בהן המגיבים והתוצרים כולם גזים, את קבוע שיווי המשקל ניתן לחשב באמצעות הלחצים החלקיים של כל חומר ואין צורך בריכוזים מולריים. וכך, כאשר גזים A ו-B הופכים לגזים C ו-D בתגובה הפיכה, משוואת שיווי המשקל יכולה להיכתב במקום כלחץ החלקי של כל גז, בחזקת המקדם הסטויכומטרי שלו. קבוע שיווי המשקל מסומן כ-Kp כשהאות p מסמנת את הלחץ.

בכל תגובה כימית נתונה, Kp לא שווה בהכרח ל-Kc, משום שהלחצים החלקיים של גז והריכוזים המולריים שלו הם ערכים נפרדים. יחד עם זאת, ניתן למצוא את היחס בין שני הקבועים באמצעות משוואת הגזים האידיאלית וההגדרה של מולריות. כדי לחלץ את היחס, נבחן את נוסחאות שיווי המשקל של Kc ו-Kp בתגובה כימית נתונה.

משוואת הגז האידיאלי מנסחת יחס בין לחץ של גז למספר המולים שלו ונפחו בטמפרטורה נתונה. הצבת ריכוז מולרי ביחס בין מולים לנפח במשוואת הגז האידיאלי מאפשרת ביטוי של הלחץ של גז אידיאלי באמצעות הריכוז המולרי שלו. כך ניתן להציב את הלחצים החלקיים הספציפיים בנוסחה של Kp הערך השווה של הריכוז בכל גז.

המקדמים הסטויכומטריים נותרים ללא שינוי. בביטוי המותאם והחדש עבור Kp, היחס בין ריכוז התוצרים לריכוז המגיבים יכול להיות מוחלף ב-Kc. משוואה זו נותנת לנו את היחס בין שני הקבועים Kp שווה ל-Kc כפול RT בחזקת סכום המקדמים של התוצרים פחות סכום המקדמים של המגיבים.

ההבדל בין שני המקדמים של המגיבים והתוצרים הגזיים יכול להיות מיוצג כדלתא n.