化學平衡- 維基百科,自由的百科全書
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化學平衡(英語:Chemical equilibrium)是指在宏觀條件一定的可逆反應中,化學反應正逆反應速率相等,反應物和生成物各組分濃度不再改變的狀態。
化學平衡
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關於其他領域的平衡,請見「平衡(消歧義)」。
化學平衡(英語:Chemicalequilibrium)是指在宏觀條件一定的可逆反應中,化學反應正逆反應速率相等,反應物和生成物各組分濃度不再改變的狀態。
可用ΔrGm=ΣνΑμΑ=0判斷,μA是反應中A物質的化學勢。
也就是說,化學反應達到平衡狀態,意味著生成物的吉布斯自由能G達到最小。
理論上來講,對於產物已知的化學反應,應用吉布斯最小自由能法,結合反應物和生成物的熱力學數據,就可以計算出平衡產物。
化學反應一定都能達到平衡狀態,如純化學反應物之間生成純的產物就可達到平衡,直到反應物耗完為止。
理論上講,任何化學反應都是可逆反應,只不過對於平衡常數非常大的化學反應,由於反應進行得很徹底,就認為該反應不可逆。
在不同的條件(濃度、溫度、壓力等)下,化學平衡能保持不同的平衡關係(濃度等)。
一個化學反應達到化學平衡後,如果條件(濃度、溫度、壓力等)發生變化,平衡將被打破,直至達成新的平衡。
根據勒沙特列原理,如一個已達平衡的系統被改變,該系統會隨之改善來抗衡該改變。
目次
1內容
2化學平衡的特徵
3化學平衡反應的種類以及示例
4化學平衡的標誌
4.1直接標誌
4.2間接標誌
5參見
內容[編輯]
化學平衡是化學熱力學的重要組成部分。
主要討論:
化學反應的熱效應(熱化學)
化學反應的方向
化學反應的限度
各種外界因素對化學平衡的影響
平衡所需要之時間
化學平衡的特徵[編輯]
逆:化學平衡存在於可逆反應中。
等:正反應與逆反應速率相等。
動:化學平衡是一種動態平衡,也就是說,雖然宏觀下物量不再改變,但實際[微觀]上是物質不斷反應與生成。
定:宏觀下反應物與生成物的物量恆定不再改變。
變:條件改變,化學平衡就可能移動。
閉:一個化學平衡只存在於一個閉合系統,沒有物質的進入或離開。
化學平衡反應的種類以及示例[編輯]
1.一般化學平衡(可逆反應)
平衡示例:
C
l
2
(
g
)
+
H
2
O
(
l
)
⇌
H
C
l
(
a
q
)
+
H
C
l
O
(
a
q
)
{\displaystyle\mathrm{Cl_{2}}(g)+\mathrm{H_{2}O}(l)\rightleftharpoons\mathrm{HCl}(aq)+\mathrm{HClO}(aq)}
2.溶解平衡
平衡示例:
C
O
2
(
g
)
⇌
C
O
2
(
a
q
)
{\displaystyle\mathrm{CO_{2}}(g)\rightleftharpoons\mathrm{CO_{2}}(aq)}
3.沉澱平衡
平衡示例:
A
g
+
(
a
q
)
+
C
l
−
(
a
q
)
⇌
A
g
C
l
(
s
)
{\displaystyle\mathrm{Ag^{+}}(aq)+\mathrm{Cl^{-}}(aq)\rightleftharpoons\mathrm{AgCl}(s)}
4.游離平衡
平衡示例:
弱酸:
3
H
F
⇌
H
2
F
+
+
H
F
2
−
{\displaystyle\mathrm{3HF\rightleftharpoonsH_{2}F^{+}+HF_{2}^{-}}}
弱鹼:
N
H
3
+
H
2
O
⇌
N
H
4
+
+
O
H
−
{\displaystyle\mathrm{NH_{3}+H_{2}O\rightleftharpoonsNH_{4}^{+}+OH^{-}}}
H
2
O
:
2
H
2
O
⇌
H
3
O
+
+
O
H
−
{\displaystyle\mathrm{H_{2}O:2H_{2}O\rightleftharpoonsH_{3}O^{+}+OH^{-}}}
化學平衡的標誌[編輯]
直接標誌[編輯]
正逆反應速率相等
反應物與生成物物量不再改變
間接標誌[編輯]
反應前後氣體體積不同的反應,氣體體積不發生改變。
如反應
N
2
(
g
)
+
3
H
2
(
g
)
↔
2
N
H
3
(
g
)
{\displaystyle\mathrm{N_{2}}(g)+\mathrm{3H_{2}}(g)\leftrightarrow\mathrm{2NH_{3}}(g)}
,若其體積不發生改變,則說明已經達到平衡。
反應物和生成物顏色不同的反應,混合物的顏色不發生改變。
如反應
2
N
O
2
(
g
)
{\displaystyle\mathrm{2NO_{2}}(g)}
(紅棕色)
↔
N
2
O
4
(
g
)
{\displaystyle\leftrightarrow\mathrm{N_{2}O_{4}}(g)}
(無色),若混合氣體顏色不發生改變,則說明已經達到平衡。
反應前後氣體體積不同的反應,氣體密度不發生改變。
如反應
2
S
O
2
(
g
)
+
O
2
(
g
)
↔
2
S
O
3
(
g
)
{\displaystyle\mathrm{2SO_{2}}(g)+\mathrm{O_{2}}(g)\leftrightarrow\mathrm{2SO_{3}}(g)}
,若混合氣體密度不發生改變,則說明已經達到平衡。
反應體系的熱量不再發生變化。
如反應
N
2
(
g
)
+
3
H
2
(
g
)
↔
2
N
H
3
(
g
)
−
Q
{\displaystyle\mathrm{N_{2}}(g)+\mathrm{3H_{2}}(g)\leftrightarrow\mathrm{2NH_{3}}(g)-Q}
,若混合氣體不放熱或吸熱,則說明反應已經達到平衡。
參見[編輯]
可逆反應
正反應
逆反應
化學平衡常數
濃度商
轉化率
勒沙特列原理
等效平衡
閱論編化學平衡概念
酸度係數
結合常數
結合選擇性
緩衝溶液
化學平衡
化學穩定性
解離常數
分配係數
分配比
動態平衡
平衡常數
平衡解摺疊
平衡級
哈米特酸度函數
亨利定律
液-液萃取
相圖
優勢區域圖
相律
反應商
溶解平衡
錯合物穩定常數
熱力學平衡
汽液平衡
勒沙特列原理
閱論編平衡專題概念
不動點
平衡點
動態平衡
穩態
細緻平衡(英語:Detailedbalance)
局部均衡
穩定性
理論
判據
李雅普諾夫穩定性
有界輸入-有界輸出
線性穩定(英語:Linearstability)
吸引子
隱藏吸引子
輸入-狀態穩定性
準穩態
臨界穩定
臨界點
傾覆點
拐點
穩定半徑(英語:Stabilityradius)
多穩態
雙穩
Criticaltransition(英語:Criticaltransition)
Evolutionarilystablestate(英語:Evolutionarilystablestate)
stabilizing(維基數據所列:Q44103811)
Self-stabilization(英語:Self-stabilization)
防護因素(英語:Protectivefactor)
負反饋
可控制性
可預測性(英語:Predictability)
結構穩定性(英語:Structuralstability)
結構
自發秩序
湧現
resilience(維基數據所列:Q1062741)
不穩定性
去穩定化
自然、工程與社會系統
力學平衡
靜力平衡
流體靜力平衡
動力學平衡(英語:Dynamicbalance)
轉動平衡
平衡力(英語:Equilibrantforce)
熱力學平衡
熱平衡
熱化(英語:Thermalisation)
相平衡
汽液平衡
可逆過程
non-equilibriumsteadystate(德語:StationärerProzess)
耗散系統
化學平衡
溶解平衡
游離平衡
化學穩定性(英語:Chemicalstability)
勒沙特列原理
熱穩定性(英語:Thermostability)
化學穩態(英語:Steadystate(chemistry))
質量作用定律
催化
可逆反應
動態平衡
地殼均衡
輻射平衡
穩態(電子學)
亞穩定性(英語:Metastability(electronics))
體內平衡
能量恆定狀態(英語:Energyhomeostasis)
體液平衡(英語:Fluidbalance)
酸鹼穩態(英語:Acid–basehomeostasis)
體溫調節
身體平衡(英語:Balance(ability))
平衡覺
間斷平衡
生態平衡
Alternativestablestate(英語:Alternativestablestate)
生態穩定性
抵抗力
恢復力
geneticequilibrium(英語:Geneticequilibrium)
競爭均衡(英語:Competitiveequilibrium)
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取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=化学平衡&oldid=74020969」
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