Homogene Gleichgewichte für Gasreaktionen

Bei chemischen Reaktionen, bei denen die Reaktanten und Produkte alle Gase sind, kann die Gleichgewichtskonstante auch anhand der einzelnen Partialdrücke und nicht der molaren Konzentrationen berechnet werden.

Wenn also die Gase A und B in einer reversiblen Reaktion in die Gase C und D umgewandelt werden, kann der Gleichgewichtsausdruck stattdessen als Partialdruck jedes Gases geschrieben werden, der auf ihre stöchiometrischen Koeffizienten angehoben wird. Die Gleichgewichtskonstante wird als K_p bezeichnet, wobei der Index p den Druck angibt.

Für eine gegebene gasförmige Reaktion ist K_p nicht notwendigerweise gleich K_c, da der Partialdruck eines Gases und seine molare Konzentration getrennte Werte sind. Eine Beziehung zwischen den beiden Konstanten kann jedoch mit Hilfe der idealen Gasgleichung und der Definition der Molarität abgeleitet werden.

Um diese Beziehung abzuleiten, betrachten wir die Gleichgewichtsausdrücke für K_c und K_p für die gegebene chemische Reaktion.

Die ideale Gasgleichung setzt den Druck eines Gases in Beziehung zu seiner Molzahl und seinem Volumen bei einer gegebenen Temperatur. Wenn man in der idealen Gasgleichung das Verhältnis von Mol zu Volumen an die Molar