Способы выражения константы равновесия

Константа равновесия может быть выражена не только через равновесные парциальные давления (1.16), но и через равновесные концентрации , через количество вещества (n_i, моль), через молярные доли :

Все эти константы равновесия не равны, а пропорциональны друг другу. Покажем, как они связаны между собой. Из уравнения состояния идеального газа РV = nRТ

(1.17)

Подставим значения Р_i из уравнения (1.17) в соотношение (1.16):

Выражая значения парциальных давлений через общее, получаем

(1.18)

Подставляя выражение (1.18) в соотношение (1.16), находим

Таким образом

(1.19)

Если газофазная реакция идет без изменения числа молей, то Dn=0,тогда K_p=K_c=K_n=K_Х=К

В случае реальных газов вместо давления используется фугитивность, f, и

Приведенные выше константы равновесия, полученные из экспериментальных значений Р, С, Х, n, f в момент равновесия, могут быть названы эмпирическими. Они имеют соответствующую размерность:

К_Р и К_f [давление^Δn]; К_n [моль^Δn] и т.д.

где Δn = n_кон. – n_нач. – разность числа молей газообразных конечных и исходных веществ в реакции.

В закон действующих масс может быть подставлена активность.

Активность газа – отношение фугитивности в данном состоянии к стандартной фугитивности при одной и той же температуре:

Эта величина называется термодинамической константой равновесия и является безразмерной величиной.

Если реакция протекает в растворе (без участия газообразных или твердых веществ), то закон действия масс выражается через концентрации (если раствор идеален) или через активности (для реального раствора): К_С и К_а.