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可逆化學反應達到平衡時，每個產物濃度（或壓力）係數次冪的連乘積與每個反應物濃度（或壓力）係數次冪的連乘積成正比，這個比值叫做化學平衡常數，簡稱平衡常數，記 ...
平衡常數
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可逆化學反應達到平衡時，每個產物濃度（或壓力）係數次冪的連乘積與每個反應物濃度（或壓力）係數次冪的連乘積成正比，這個比值叫做化學平衡常數，簡稱平衡常數，記作K。
平衡時反應進行得越完全，平衡常數就越大。
平衡常數通常只依據勒沙特列原理受溫度影響。
目次
1平衡常數的種類
1.1濃度平衡常數
1.2壓強平衡常數
1.3濃度平衡常數和壓強平衡常數的關係
1.3.1證明過程
1.4單位
2意義
3寫法
平衡常數的種類[編輯]
以反應
a
A
+
b
B
↔
c
C
+
d
D
{\displaystyle\a\mathrm{A}+b\mathrm{B}\leftrightarrowc\mathrm{C}+d\mathrm{D}}
為例：
濃度平衡常數[編輯]
濃度平衡常數，代號
K
c
{\displaystyleK_{\mathrm{c}}}
。
適用於氣相或是液相的平衡，以體積莫耳濃度（
c
(
M
)
{\displaystyle\c\mathrm{(M)}}
）表示各成分的濃度：
K
c
=
c
c
(
C
)
c
d
(
D
)
c
a
(
A
)
c
b
(
B
)
{\displaystyleK_{\mathrm{c}}={\frac{c^{c}(\mathrm{C})c^{d}(\mathrm{D})}{c^{a}(\mathrm{A})c^{b}(\mathrm{B})}}}
壓力平衡常數[編輯]
壓力平衡常數，代號
K
p
{\displaystyleK_{\mathrm{p}}}
僅適用於氣相平衡，以分壓表示各成分的濃度：
K
p
=
p
c
(
C
)
p
d
(
D
)
p
a
(
A
)
p
b
(
B
)
{\displaystyleK_{\mathrm{p}}={\frac{p^{c}\mathrm{(C)}p^{d}\mathrm{(D)}}{p^{a}\mathrm{(A)}p^{b}\mathrm{(B)}}}}
濃度平衡常數和壓力平衡常數的關係[編輯]
K
p
=
K
c
(
R
T
)
Δ
n
{\displaystyleK_{\mathrm{p}}=K_{\mathrm{c}}(RT)^{\Deltan}}
其中
Δ
n
=
(
c
+
d
)
−
(
a
+
b
)
{\displaystyle\Deltan=(c+d)-(a+b)}
證明過程[編輯]
根據理想氣體反應方程式
p
V
=
n
R
T
{\displaystylepV=nRT}
同除以體積
p
=
n
V
R
T
{\displaystylep={\frac{n}{V}}RT}
其中
n
V
{\displaystyle{\frac{n}{V}}}
為體積莫耳濃度，所以
p
(
A
)
=
c
(
A
)
R
T
{\displaystylep(\mathrm{A})=c(\mathrm{A})RT}
...
代入
K
p
{\displaystyleK_{\mathrm{p}}}
即可得到此式
單位[編輯]
K
c
{\displaystyleK_{\mathrm{c}}}
：
m
o
l
Δ
n
{\displaystyle\mathrm{mol}^{\Deltan}}
，單位常常省略不寫。
K
p
{\displaystyleK_{\mathrm{p}}}
：
a
t
m
Δ
n
{\displaystyle\mathrm{atm}^{\Deltan}}
或是
m
m
H
g
Δ
n
{\displaystyle\mathrm{mmHg}^{\Deltan}}
或是
P
a
Δ
n
{\displaystyle\mathrm{Pa}^{\Deltan}}
。
意義[編輯]
平衡常數大，表示達到平衡時，大部分的反應物轉成生成物，生成物產率高，反應物轉化率也高，反之亦然。
平衡常數只和溫度、溶劑種類、本性有關，而與反應速率、體系壓力等無關。
反應速率受速率常數影響，當正逆反應速率相等時，反應達到平衡，此時速率常數之比恰為平衡常數。
是否達到平衡，可以與反應商（Q，分為濃度商和壓力商）來比較
Q
>
K
{\displaystyleQ>K}
生成物濃度太高，未達到平衡，反應將向左移動，直到
Q
=
K
{\displaystyleQ=K}
，才達平衡。
Q
<
K
{\displaystyleQ
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