Kp-Rechner

Kp ist die Gleichgewichtskonstante einer Gasphasenreaktion, ausgedrückt durch die Partialdrücke im Gleichgewicht. Sie beschreibt das Verhältnis der Druckterme von Produkten und Edukten nach Erreichen des dynamischen Gleichgewichts. Jeder Partialdruck wird mit dem stöchiometrischen Koeffizienten aus der ausgeglichenen Reaktionsgleichung potenziert. Reine Feststoffe und reine Flüssigkeiten erscheinen nicht im Ausdruck, da ihre Aktivitäten als konstant gelten. Multiplizieren Sie bei einer allgemeinen Gasreaktion zunächst alle Partialdruckterme der Produkte einschließlich ihrer stöchiometrischen Potenzen. Verfahren Sie ebenso mit den Edukten. Kp ist der Produktterm geteilt durch den Eduktterm. Der Druckproduktmodus nimmt diese beiden bereits zusammengefassten Terme an und eignet sich daher für beliebig viele Gase ohne feste Zahl an Eingabezeilen. Bilden Sie jeden Term sorgfältig aus Gleichgewichtsdrücken statt aus Anfangsdrücken. Kp und die konzentrationsbasierte Konstante Kc sind über Kp = Kc mal (RT) hoch Δn verbunden. R ist die Gaskonstante, T die absolute Temperatur in Kelvin und Δn die Summe der stöchiometrischen Stoffmengen gasförmiger Produkte minus derjenigen gasförmiger Edukte. Der Rechner verwendet R = 0.082057 L atm per mol K, passend zu Druck in Atmosphären und Konzentration in mol/L. Bei Δn gleich null gilt unabhängig von der Temperatur Kp gleich Kc. Eine große Gleichgewichtskonstante zeigt unter der gewählten Standardzustandskonvention ein Überwiegen der Produkte im Gleichgewicht an, ein kleiner Wert ein Überwiegen der Edukte. Kp sagt nichts darüber aus, wie schnell das Gleichgewicht erreicht wird. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt von Kinetik und Aktivierungsbarrieren ab, die Gleichgewichtskonstante ist dagegen eine thermodynamische Größe. Katalysatoren beschleunigen die Einstellung des Gleichgewichts, ändern Kp bei fester Temperatur aber nicht. Für die Umrechnung von Kp und Kc muss die Temperatur angegeben werden, da der RT-Faktor davon abhängt und Gleichgewichtskonstanten selbst meist temperaturabhängig sind. Die Formel verknüpft zwei Darstellungen desselben Gleichgewichts bei derselben Temperatur; sie sagt keine Konstante bei einer neuen Temperatur voraus. Dafür sind thermodynamische Daten oder eine Van-'t-Hoff-Analyse nötig. Verwenden Sie eine ausgeglichene Gleichung und berücksichtigen Sie bei Δn nur gasförmige Stoffe. Die Exponenten im Druckprodukt müssen zu den Koeffizienten passen. Verwechseln Sie Reaktionsquotienten aus Messungen außerhalb des Gleichgewichts nicht mit Gleichgewichtskonstanten. Letztere werden nach der Konvention dimensionsloser Aktivitäten oft ohne Einheiten angegeben, obwohl Unterrichtsausdrücke druckabhängige Einheiten zu tragen scheinen. Dieses Werkzeug liefert die direkten Rechenschritte für Lernaufgaben, Kontrollen und vorläufige Gasgleichgewichtsanalysen.