Qu'est-ce que le calculateur Kp ?
Cet outil convertit la constante d'équilibre exprimée en concentrations (Kc) en constante d'équilibre exprimée en pressions (Kp), pour une réaction en phase gazeuse. Ces deux constantes décrivent le même équilibre chimique, mais avec des unités différentes : Kc repose sur les concentrations molaires, tandis que Kp s'appuie sur les pressions partielles. Elles sont reliées entre elles par la loi des gaz parfaits.
Comment l'utiliser
Indiquez la valeur de Kc, la température absolue en kelvins et \(\Delta n\) — la variation du nombre de moles de gaz (moles de produits gazeux moins moles de réactifs gazeux, d'après l'équation équilibrée). La constante des gaz R vaut par défaut 0,082057 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹, ce qui donne Kp en atmosphères. Utilisez \(R = 8{,}314 \ \text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}\) si vous travaillez en pascals et en unités SI. Le calculateur affiche Kp ainsi que les valeurs intermédiaires \(R\cdot T\) et \((R\cdot T)^{\Delta n}\).
La formule expliquée
La relation s'écrit $$K_p = \text{K}_c \times \left( \text{R} \cdot \text{T} \right)^{\Delta n}$$ Lorsque \(\Delta n = 0\) (autant de moles de gaz de part et d'autre), \(K_p = K_c\). Quand les produits comptent davantage de moles gazeuses (\(\Delta n > 0\)), Kp est supérieure à Kc ; dans le cas inverse, Kp est plus faible. L'exposant \(\Delta n\) traduit la façon dont la conversion volume/pression évolue avec la variation nette du nombre de molécules de gaz.
Exemple concret
Pour la synthèse de l'ammoniac, N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), on a \(\Delta n = 2 - (1 + 3) = -2\). Supposons \(K_c = 0{,}5\) à 500 K avec \(R = 0{,}082057\). Alors \(R\cdot T = 41{,}0285\) et \((R\cdot T)^{-2} = 0{,}000594\). On obtient donc $$K_p = 0{,}5 \times 0{,}000594 \approx 0{,}000297 \ \text{atm}^{-2}.$$
FAQ
Quand Kp est-elle égale à Kc ? Dès que \(\Delta n = 0\), car \((R\cdot T)^0 = 1\).
Quelle valeur de R faut-il utiliser ? Prenez 0,082057 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ pour des pressions en atm, ou 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹ pour des pressions en Pa. Veillez à rester cohérent avec vos unités de pression.
La température doit-elle être en kelvins ? Oui. Convertissez toujours les °C en K en ajoutant 273,15.
