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平衡常数

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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K 。平衡时反应进行得越完全,平衡常数就越大。平衡常数通常只依据勒夏特列原理温度影响。

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

僅適用於氣相平衡,以分壓表示各成分的濃度:

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]

根據理想氣體反應方程式

同除以體積

其中體積莫耳濃度,所以

...

代入即可得到此式

單位[编辑]

  • ,單位常常省略不寫。
  • 或是或是

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: