Das heterogene Gleichgewicht

Ein Gas in Kontakt mit der festen (oder flüssigen) reinen Substanz

Experiment

Zwei verschlossene Reagenzgläser enthalten Jod , der von Luft überlagert ist. Es ist ein heterogenes Gleichgewicht zwischen zwei Phasen: Eine feste Phase, in der das Jod rein ist und eine gasförmige Phase. Das System ist heterogen. Lassen Sie uns beide Reagenzgläser auf die gleiche Temperatur bringen und auf das Ergebnis warten:

Die Intensität der Färbung in der Gasphase (dh der Partialdruck von Joddampf) scheint die gleiche zu sein.

Interpretation

Da Jod allein in der unteren festen Phase ist, ist seine Konzentration konstant und das Gesetz von Guldberg und Waage für $ c = $ $ [I_2 (s)]$ gibt uns in beiden Fällen: $\frac{[I_2(g)]}{[I_2(s)]}$ $=$ $K$ $\frac{[I_2(g)]}{c}$ $=$ $K$ $[I_2(g)]$ = $K\cdot c $ Unter Verwendung des idealen Gasgesetzes betrachten wir den Partialdruck von Jod in der Gasphase : $P_{I_2(g)}$ $= $ $[I_2(g)]\cdot R\cdot T$ $P_{I_2(g)}$ $= $ $K \cdot c \cdot R\cdot T$ Als Produkt von vier Konstanten finden wir eine neue Konstante: $P_{I_2(g)}$ $= $ $K_{sat}$

Generalisierung

Wenn sich eine Substanz $ X $ im Gleichgewicht zwischen einer Gasphase und einer zweiten Phase (flüssig oder fest) befindet und in der zweiten Phase rein ist, ist ihr Partialdruck in der Gasphase im Gleichgewicht und bei einer gegebenen Temperatur konstant : $P_X(g)$ $ =$ $K_{sat}$ $K_{sat}$ ist eine Konstante bei einer gegebenen Temperatur, die man "Sättigungsdampfdruck" der Substanz X in der Gasphase bezeichnen mag.