はじめに
化学プロセスが平衡に達すると、平衡定数 (通常、記号 K で示されます) は、反応種間の関係に関する情報を提供します。速度論的パラメーターのさまざまな異なるカテゴリが、バランスの取れた化学反応間のリンクを提供することは注目に値します。
化学平衡
化学平衡 生物学的および化学的プロセスの重要な側面です。密閉容器を使用して液体を蒸発させると、運動エネルギーの高い分子が液体の表面から逃げ出し、気相になります。気相から多くの液体分子が液面に付着し、液相に保持されます。平衡のため、蒸気圧が発生します。出て行く分子の数は、戻ってくる液体蒸気の数に等しくなります。プロセスのこの段階で、システムは平衡状態に達したと言えます。平衡状態では、前方反応率は後方反応率と等しくなります:
すなわち、 rf =rb または、 kf × α × [A]a[B]b =kb × α × [C]c [D]d
上記の二重矢印は、プロセスが両側から同時に処理されることを示します。平衡状態にある反応物と生成物の混合物は、平衡混合物として知られています。
Kequ =kf/kb =[C]c [D]d/[A]a [B]b =Kc
ここで、A と B は反応物、C と D は生成物、Kc は
平衡定数 (K p とK c )
平衡定数 化学反応において生成物と反応物が平衡状態に達したときの関係を表す記号です。通常、定数の記号として K が表示されます。 平衡定数 平衡段階での任意の化学反応の濃度は、平衡段階での任意の反応の生成物と反応物の間の関係を定義します。
反応の平衡定数 Kc 液体中は、1 リットルあたりのモル数で測定されます。同様に、気体反応の式は、K equ =kf/kb =[[PC]c [PD]d]/[[PA]a [PB]b] =Kp です。ここで、Kp は分圧に関する定数を表します。
異なる Kp および Kc 値は、異なる変換を示します。たとえば、Kc と Kp の値が大きいほど、変換率と製品形成が高くなります。 Kc 値と Kp 値が低い =変換率と製品形成が低い。中程度の Kc および Kp 値 =最適な製品形成。
Kp と Kc の関係
K p とK c 可逆反応下で考えられる理想的なガス混合物の平衡の 2 つの定数です。 Kp は大気圧を表す平衡定数として表され、Kc は道徳における集中の表現として表されます。
Kp と Kc の関係は、可逆反応を考慮した単純な導出で表されます。
「a」モルの「A」反応物が「b」モルの反応物「B」と反応して、「c」モルの生成物「C」と「d」モルの生成物「D」が得られます。 「aA + bB⇌cC + dD」。 ここで、a、b、c、d は製品 A、B および C、D の化学量論係数です。
同様に、 反応の平衡定数 Kc
として導出されます。Kc=[C]c [D]d / [A]a [B]b
ここで、C は「c」生成物のモル濃度です。 D は、製品「d」のモル濃度です。同様に、A は「a」製品用、B は製品「b」用です。
大気圧の Kp 式の導出を以下に示します。
Kp=PCcPDd/ PAaPBb、ここで、PC は製品「c」の分圧で、同様に「d」の PD、「a」の PA、「b」の PB です。
Kp と Kc の関係を整理すると、PV =nRT となります。ここで、P は理想気体の圧力を表します。 V は理想気体の体積を表します。 n はモル数、R は普遍気体定数、T は温度です。
したがって、Kc と Kp は気体混合物の平衡定数であり、可逆反応では互いに比例することが証明できます。
結論
化学反応の計算値は、平衡定数 (一定時間経過後に移動する化学方程式が到達する条件) での反応の微分量です。いくつかの異なるタイプの動力学的パラメーターが、バランスの取れた化学プロセス間のリンクを提供することに言及する価値があります.
