気相反応及び不均一系反応の平衡

反応物と生成物がすべてガスである化学反応の場合、平衡定数は、モル濃度ではなく個々の分圧を使用して計算することもできます。

したがって、ガスAとBが可逆反応でガスCとDに変換されると、平衡表現は、代わりに各ガスの分圧を化学量論的係数まで上げたものとして書くことができます。平衡定数は K_p として指定され、添え字 p は圧力を示します。

特定の気体反応では、ガスの分圧とそのモル濃度は別々の値であるため、K_pは必ずしもK_cと等しくありません。ただし、理想気体方程式とモル濃度の定義を使用して、2つの定数間の関係を導き出すことができます。

この関係を導き出すために、与えられた化学反応のK_cとK_pの平衡表現を考えます。

理想気体方程式は、気体の圧力を、特定の温度でのモル数とその体積に関連付けます。理想気体方程式のモル濃度をモル濃度にモル比を代入すると、理想気体の圧力をモル濃度で表すことができます。

このようにして、K_pの式の個々の分圧を、各ガスの濃度当量に置き換えることができます。化学量論的係数は変わりません。

K_pの修飾発現では、反応物の濃度に対する生成物の濃度の比をK_cに置き換えることができる。この方程式は、2つの定数間の関係を与えます—K_pは、製品の係数の合計から反応物の係数の合計を引いたRTを掛け

たKTに等しくなります。

気体反応物と生成物の係数の差は、Δnとして表すことができます。