平衡常数
描述化学反应平衡的比值
當可逆化学反应达到平衡时,每个产物浓度(或压强)系数次幂的连乘积与每个反应物浓度(或压强)系数次幂的连乘积成正比,这个比值叫做化学平衡常数,简称平衡常数,记作 。平衡时反应进行得越完全,平衡常数就越大。依据勒夏特列原理,平衡常數只受温度影响。
平衡常數的種類
编辑以反應 为例:
濃度平衡常數
编辑濃度平衡常數,代號 。
適用於氣相或是液相的平衡,以體積莫耳濃度( )表示各成分的濃度:
壓強平衡常數
编辑壓強平衡常數,代號
濃度平衡常數和壓強平衡常數的關係
编辑其中
證明過程
编辑同除以體積
其中 為體積莫耳濃度,所以 ...
代入 即可得到此式
單位
编辑- : ,常常省略不寫。
- : 或是 或是 ,常常省略不寫。
意義
编辑平衡常數大,表示達到平衡時,大部分的反應物轉成生成物,生成物产率高,反应物转化率也高,反之亦然。
平衡常數只和溫度、溶劑種類、本性有關,而与反应速率、体系压强等无关。反应速率受速率常数影响,当正逆反应速率相等时,反应达到平衡,此时速率常数之比恰为平衡常数。
是否達到平衡,可以与反应商(Q,分为浓度商和压强商)來比較
- 生成物濃度太高,未達到平衡,反應將向左移動,直到 ,才達平衡。
- 反應物濃度太高,未達到平衡,反應將向右移動,直到 ,才達平衡。
- 反應已達到平衡狀態。
寫法
编辑通常,固体和纯液体不计入平衡常数。
例如:
因為碳酸鈣和氧化鈣都是固體,其濃度正比於其密度,在化學平衡的定溫情況下為定值,不會影響平衡狀態與平衡常數,所以
又如: