गैसीय निकाय में साम्यावस्था स्थिरांक (Kp)

स्थिर ताप पर, गैसीय मिश्रण में उपस्थित किसी गैस का आंशिक दाब उसकी मोलर सांद्रता के समानुपाती होता है। अतः समांगी गैसीय अभिक्रियाओं के साम्य स्थिरांक व्यंजक उत्पन्न करने में गैसीय पदार्थों की मोलर सांद्रताओं के स्थान पर उनके आंशिक दाब भी प्रयुक्त किये जाते हैं। गैसीय अवस्था में रासायनिक साम्यावस्था एक गतिशील अवस्था है जिसमें अग्र और पश्च  अभिक्रियाएँ समान दर पर होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता में कोई शुद्ध परिवर्तन नहीं होता है। रासायनिक साम्यावस्था के सिद्धांत गैसों से जुड़ी अभिक्रियाओं पर लागू होते हैं, और गैसों के व्यवहार को थर्मोडायनामिक्स के नियमों में उल्लिखित सिद्धांतों द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

माना स्थिर ताप पर एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया है,

${\ce {aA(g) + bB(g) <=> cC(g) + dD(g)}}$

इस अभिक्रिया पर द्रव्यानुपाती क्रिया का नियम लगाने पर आंशिक दाब पर अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक व्यंजक प्राप्त होता है।

$K_{p}={\frac {P_{c}^{C}\times P_{d}^{D}}{P_{a}^{A}\times P_{b}^{B}}}$ ...................(1)

व्यंजक (1) को आंशिक दाबों के रूप में अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक व्यंजक कहते हैं। यह व्यंजक गैसीय अभिकारकों और उत्पादों के साम्यावस्था में आंशिक दाबों के मध्य संबंध प्रदर्शित करता है।

व्यंजक (1) में P_A,P_B, P_C, और P_D क्रमशः A, B, C, D के साम्यावस्था पर आंशिक दाबों को प्रदर्शित करते हैं, और अभिक्रिया का साम्यस्थिरांक है। पादाक्षर P यह प्रदर्शित करता है कि साम्य स्थिरांक की गणना करने में अभिक्रिया के साम्य स्थिरांक व्यंजक में गैसीय पदार्थों के आंशिक दाब प्रयुक्त किये जाते हैं।

गैसीय अवस्था में रासायनिक साम्यावस्था एक गतिशील अवस्था है जिसमें अग्र और पश्च अभिक्रियाएँ समान दर पर होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता में कोई शुद्ध परिवर्तन नहीं होता है। रासायनिक साम्यावस्था के सिद्धांत गैसों से जुड़ी अभिक्रियाओं पर लागू होते हैं, और गैसों के व्यवहार को थर्मोडायनामिक्स के नियमों में उल्लिखित सिद्धांतों द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

माना स्थिर ताप पर एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया है,

${\ce {aA(g) + bB(g) <=> cC(g) + dD(g)}}$

इस अभिक्रिया पर द्रव्यानुपाती क्रिया का नियम लगाने पर आंशिक दाब पर अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक व्यंजक प्राप्त होता है।

$K_{p}={\frac {P_{c}^{C}\times P_{d}^{D}}{P_{a}^{A}\times P_{b}^{B}}}$ ...................(1)

और मोलर सांद्रताओं के रूप में अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक व्यंजक है,

$K_{p}={\frac {[C]^{c}\times [D]^{d}}{[A]^{a}\times [B]^{b}}}$ ...................(2)

आदर्श गैस समीकरण से,

$P=\left({\frac {n}{V}}\right)RT$

गैस का दाब  = (गैस की मोलर सांद्रता) $\times$ RT

अतः साम्य पर,

गैस C का आंशिक दाब , P_c = [C] RT

गैस D का आंशिक दाब , P_D = [D] RT

गैस A का आंशिक दाब , P_A = [A] RT

गैस B का आंशिक दाब , P_B = [B] RT

व्यंजक (1) में गैसीय पदार्थों के आंशिक दाबों को मोलर सांद्रताओं के रूप में रखने पर,

$K_{p}={\frac {[C]^{c}(RT)^{c}\times [D]^{d}(RT)^{d}}{[A]^{a}(RT)^{a}\times [B]^{b}(RT)^{b}}}$

$K_{p}={\frac {[C]^{c}\times [D]^{d}(RT)^{c}+d}{[A]^{a}\times [B]^{b}(RT)^{a}+b}}$

$Kp=Kc(RT)^{n}$

अभ्यास प्रश्न

• K_p, K_c में क्या संबंध है ?
• किसी अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक का मान ज्ञात कीजिए।
• आदर्श गैस समीकरण से क्या समझते हैं?