Equilibrio Químico Teoría 5: Constante de equilibrio con presiones parciales, Kp

Cuando se trabajo con equilibrios en los que todas las especies que intervienen son gases, es habitual utilizar la denominada constante de equilibrio K_p, en función de las presiones parciales, en lugar de Kc, en función de las concentraciones. Así, para la siguiente reacción genérica:

aA + bB ⇔ cC + dD

La constante de equilibrio K_p tiene la siguiente expresión:

Donde P_x es la presión parcial de cada uno de los componentes una vez alcanzado el equilibrio. Dichas presiones vienen expresadas en atmósferas. Como K_c, la constante de equilibrio K_p depende únicamente de la temperatura y es adimensional, no indicamos unidades.

Supongamos que para el siguiente equilibrio tenemos los siguientes datos de presiones parciales en el equilibrio:

N2(g) + O2(g) ⇔ 2NO(g)

P_N2 = 178,8 atm; P_O2 = 88,5 atm; P_NO = 3,6atm

Aunque es frecuente expresar la constante de equilibrio entre gases como K_p, también se puede expresar como K_c y, de hecho, existe una relación entre ambas constantes, de forma que conociendo K_p se puede calcular K_c y viceversa. Vamos a deducirla.

Para relacionar ambas constantes, partiremos de la ecuación de los gases ideales:

P·V = n·R·T

Donde: 

P: presión en atmósferas

V: volumen en litros

n: número de moles

R: constante de los gases ideales, 0,082 atm·L/K·mol

T: temperatura, en K

Despejando la presión:

Sustituyendo la presión en la expresión de K_p para cada componente:

Finalmente, llegamos a la siguiente expresión