Das chemische Gleichgewicht in Gasphase

Das Gesetz der Partialdrucke

Definition

Der → Partialdruck von einer gasförmigen Substanz $ X $ in einer gasförmigen Mischung ist der Druck, den $ X $ ausüben würde, wenn er allein das ganze Volumen $V$ einnähme

Partialdruck und Molarität

Für ein Gas $ X $ in einem Gasgemisch von Volumen $ V $ ist der Partialdruck durch das ideale Gasgesetz gegeben: $P_X$ $=$ $\frac{n_X\cdot R\cdot T }{V}$ $=$ $\frac{n_X}{V}\cdot R\cdot T$ wo:

der Partialdruck einer gasförmigen Substanz $ X $ in einem Gasgemisch des Volumens $ V $ beträgt: $P_X$ $=$ $[X]\cdot R\cdot T$ (1) $ [X] $ ist die Molarität des Gases $ X $ in der Gasmischung.

Partialdruck und Gleichgewichtskonstante

Da ein Gleichgewicht zwischen Gasen $aX$ $+$ $bY$ $...$ $\leftrightarrows$ $cC$ $+$ $dD$ $... $ immer in einer einzigen Phase stattfindet gilt das Gesetz von Guldberg und Waage: $K_c$ $=$ $\frac{[C]^c[D]^d...}{[X]^a[Y]^b...}$ (2) Durch Einführung von (1) in (2) kommt es zu $K_c$ $=$ $\frac{(\frac{P_C}{RT})^c(\frac{P_D}{RT})^d...}{(\frac{P_X}{RT})^a(\frac{P_Y}{RT})^b...}$ $=$ $\frac{P_C^cP_D^d...}{P_X^aP_Y^b...}(RT)^{a+b+...-(c+d+.. )}$ Da $ K_c $ nur von der Temperatur abhängt, gilt das Gleiche für: $K_p$ $=$ $\frac{K_c}{(RT)^{a+b+...-(c+d+.. )}}$ Dabei gilt:

Gleichgewicht zwischen Gasen: $K_p$ $=$ $\frac{P_C^cP_D^d...}{P_X^aP_Y^b...}$ Wobei $ K_p $ die Druckgleichgewichtskonstante ist. $ K_p $ nur von der Temperatur abhängt .

Beziehung zwischen $ K_p $ und $ K_c $

Aus der vorherigen Berechnung folgt:

$K_c$ $=$ $K_p(RT)^{a+b+...-(c+d+..)}$ wo $a$ $+$ $b$ $+$ $... $ $-(c+d+.. )$ die Differenz ist zwischen den Summen der Koeffizienten der Reaktanden und Produkte

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