Эмпирические константы равновесия и их взаимосвязь

    Для обратимой реакции, где все реагенты идеальные газы               

,

согласно закону действующих масс, выразим константу равновесия через равновесные концентрации реагентов. Концентрационная константа – эмпирическая константа равновесия равна

, где с_i – равновесная молярная концентрация.

 Размерность константы: [ ] и др.

Для идеальных газов  константу можно выразить через равновесные парциальные давления

, где p_i – равновесное парциальное давление.

Размерность константы: [  

Используя уравнение Менделеева-Клапейрона, выведем уравнение, связывающее эти выражения:

; ;

Или                            

Константу равновесия можно выразить через равновесную мольную долю (x_i) или через равновесное число моль реагентов (n_i):

 ;  ;

С учётом того, что:       p_i = x_i×p (закон Дальтона для ид. газов) 

 И                               

Получим следующие уравнения:

Где  .

    Для реальных газов константа равновесия может быть выражена через равновесные фугитивности  (летучести)

Где - равновесная фугитивность (летучесть) i-того газа.

Летучесть связана с давлением уравнением:

f = g×р

g  - коэффициент летучести (фугитивности).

Коэффициент летучести это мера отклонения поведения реального газа от идеального. При низких давлениях коэффициент летучести равен 1, и газ можно считать идеальным.

    Если реакция протекает в конденсированных средах, например, в растворах, то константа равновесия должна быть выражена через активности.

Где a_i – активность i-того компонента. Активность равна , где - коэффициент активности. Активность безразмерная величина и константа, выраженная через активности, является термодинамической константой. Для идеальных растворов , тогда будет справедлива концентрационная константа.