Zusammenhang zwischen Kp und Kc

Die Beziehung übersetzt eine konzentrationsbasierte Gleichgewichtskonstante in eine auf Partialdrücke bezogene Konstante für ideale Gase. Die Beziehung Kp/Kc = (RTc°/p°)^Δn ist für Gleichgewichtsdaten zwischen Konzentrations- und Druckskala für Gasreaktionen umrechnen gedacht. Für N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ist Δn_gas=−2. Bei 500 K gilt RTc°/p°=(8,314·500·1000)/100000=41,57; damit Kp/Kc=41,57⁻²=5,79·10⁻⁴. Probe: Bei Δn=0 ist der Quotient 1. Die Probe am Ende kontrolliert eine für diese Formel relevante Bilanz, Richtung oder Größenordnung. Ordne die Größen zuerst dem konkreten Versuch zu; erst dann setzt du Werte ein. Das Ergebnis beschreibt den Modellzusammenhang, nicht automatisch jeden Mechanismus der realen Probe.

Die Symbole bedeuten: K_p: druckbasierte Gleichgewichtskonstante (dimensionslos); K_c: konzentrationsbasierte Gleichgewichtskonstante (dimensionslos); R: universelle Gaskonstante (J/(mol·K)); T: absolute Temperatur (K); c°: Konzentrationsstandard, hier 1000 mol/m³ (mol/m³); p°: Druckstandard, hier 100000 Pa (Pa); Δn_gas: Summe ν gasförmiger Produkte minus Edukte (dimensionslos). Beachte Kp and Kc dimensionless · R in J·mol⁻¹·K⁻¹ · c°=1000 mol/m³ · p°=100000 Pa · T in K. Alle Konzentrationen, Aktivitäten, Volumina und Zeiten müssen kompatible Skalen verwenden. Ein Logarithmus braucht ein dimensionsloses Argument; eine Bilanz muss alle beitragenden Spezies enthalten. Notiere außerdem Temperatur und Standardzustand, sofern sie Teil der Definition sind. Eine Stoffmenge ist ohne molare Masse keine Masse; eine Aktivität ist keine unnormierte Konzentration. Schreibe dazu, ob Messwerte direkt gemessen oder aus Tabellen übernommen wurden.

The derivation assumes ideal gases and consistent dimensionless standard-state definitions; Δn counts gaseous product coefficients minus gaseous reactant coefficients only. Prüfe diese Annahme für die konkrete Probe, Temperatur und Phase. Bei Nichtidealität, Stofftransport oder Nebenreaktionen kann selbst eine genaue Rechnung systematisch falsch liegen. Vergleiche daher Reaktionsgleichung und verwendete Aktivitäts- oder Konzentrationsskala mit dem Modell. Dokumentiere die Annahme, die den Zahlenwert am stärksten beeinflusst. Bei Grenzfällen wie konzentrierten Lösungen prüfe zusätzlich Aktivitäten und Phasenzustand. Andere Bedingungen erfordern eine erneute Modellprüfung. Berichte auch Messunsicherheiten und verwendete Standardwerte.

Rechne das Beispiel nach: Für N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ist Δn_gas=−2. Bei 500 K gilt RTc°/p°=(8,314·500·1000)/100000=41,57; damit Kp/Kc=41,57⁻²=5,79·10⁻⁴. Probe: Bei Δn=0 ist der Quotient 1. Prüfe Kp and Kc dimensionless · R in J·mol⁻¹·K⁻¹ · c°=1000 mol/m³ · p°=100000 Pa · T in K und setze den Wert in Kp/Kc = (RTc°/p°)^Δn zurück. Frage zusätzlich, ob Vorzeichen, Bilanz oder Größenordnung chemisch plausibel sind. Bei einer Abweichung prüfe zuerst Einheiten, Koeffizienten und Bezugswerte; Rundung ist selten die erste Ursache. Die Rückeinsetzung kontrolliert die Algebra, der Modellvergleich die Eignung für das Experiment.

Zusammenhang zwischen Kp und Kc ist mit Massenwirkungsgesetz (Gleichgewichtskonstante), Reaktionsquotient, Ideales Gasgesetz verknüpft, beantwortet aber eine eigene Frage: Gleichgewichtsdaten zwischen Konzentrations- und Druckskala für Gasreaktionen umrechnen. Verwechsle sie nicht mit einer Formel, die eine benachbarte Größe oder einen anderen Standardzustand beschreibt. Benenne zuerst die gesuchte Größe und die Bedingungen der Probe, dann wähle die Beziehung, die diese Größe enthält. Ähnlich aussehende Gleichungen können andere stöchiometrische Bezüge oder Gültigkeitsbereiche besitzen. Die verwandten Einträge liefern gegebenenfalls Eingaben für den nächsten Schritt, ersetzen diese Abgrenzung aber nicht. So bleibt die Interpretation überprüfbar.