平衡常數k怎么算 標準平衡常數Kθ計算公式

標準平衡常數Kθ計算公式:K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b 。在一定溫度下平衡常數k怎么算,可逆反應達到平衡時,產物濃度計量系數次方的乘積與反應物濃度計量系數次方的乘積之比為平衡常數 。若在上面的平衡常數表達式中,若各物質均以各自的標準態為參考態,所得的平衡常數為標準平衡常數 。
濃度是分析化學中的一個名詞 。含義是以1升溶液中所含溶質的摩爾數表示的濃度 。以單位體積里所含溶質的物質的量(摩爾數)來表示溶液組成的物理量,叫作該溶質的摩爾濃度,又稱該溶質物質的量濃度 。

平衡常數k怎么算 標準平衡常數Kθ計算公式

文章插圖
【平衡常數k怎么算 標準平衡常數Kθ計算公式】是指在一定溫度下,可逆反應無論從正反應開始,還是從逆反應開始,也不管反應物起始濃度大小,最后都達到平衡,這時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值是個常數,用K表示,這個常數叫化學平衡常數
(1)平衡常數表達式
化學反應 mA nB(可逆號)pC qD
平衡常數表達式為
K=[c^p(C)·c^q(D)]/[c^m(A)·c^n(B)]
在書寫平衡常數表達式時,要注意以下問題:
① 在應用平衡常數表達式時,稀溶液中的水分子濃度可不寫 。
因為稀溶液的密度接近于1 g/mL 。水的物質的量濃度為55 。6 mol/L 。在化學變化過程中,水量的改變對水的濃度變化影響極小,所以水的濃度是一個常數,此常數可歸并到平衡常數中去 。
對于非水溶液中的反應,溶劑的濃度同樣是常數 。
② 當反應中有固體物質參加時,分子間的碰撞只能在固體表面進行,固體的物質的量濃度對反應速率和平衡沒有影響,因此,固體的“濃度”作為常數,在平衡常數表達式中,就不寫固體的濃度 。
③ 化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫方式有關 。
同一個化學反應,由于書寫的方式不同,各反應物、生成物的化學計量數不同,平衡常數就不同 。但是這些平衡常數可以相互換算 。
④ 不同的化學平衡體系,其平衡常數不一樣 。平衡常數大,說明生成物的平衡濃度較大,反應物的平衡濃度相對較小,即表明反應進行得較完全 。
因此,平衡常數的大小可以表示反應進行的程度 。
(2)平衡常數的測定
平衡常數可以用實驗方法測定,也可以利用熱力學數據計算而得 。
實驗方法通常有化學方法和物理方法 。
化學方法是通過化學分析法測定反應達到平衡時各物質的濃度 。
但必須防止因測定過程中加入化學試劑而干擾了化學平衡 。因此,在進行化學分析之前必須使化學平衡“凍結”在原來平衡的狀態 。通常采用的方法是采取驟冷、稀釋或加入阻化劑使反應停止,然后進行分析 。例如,要測定反應2H2 O2(可逆號)2H2O在2 000 ℃達到平衡時的平衡常數,可以將一定量的水置于耐高溫的合金管中加熱,在2 000 ℃時保持一段時間,使之達到化學平衡 。
然后,將管子驟然冷卻,再分析其中H2O、H2、O2的含量,便可計算出在2 000 ℃時這個反應的平衡常數 。
物理方法就是利用物質的物理性質的變化測定達到平衡時各物質濃度的變化,如通過測定體系的折光率、電導、顏色、壓強或容積的改變來測定物質的濃度 。
物理方法的優點是在測定時不會干擾或破壞體系的平衡狀態 。
(3)平衡常數的單位
平衡常數有標準平衡常數和非標準平衡常數之分,前者的量綱為一,后者的量綱取決于平衡常數的表達式 。
根據標準熱力學函數算得的平衡常數是標準平衡常數,記作K ,又稱之為熱力學平衡常數;用平衡時生成物對反應物的壓力商或濃度商表示的平衡常數是經驗平衡常數(Kp或Kc),或稱作非標準平衡常數 。
中學教材中涉及的平衡常數是經驗平衡常數 。
大家知道,一些重要的熱力學函數,如U、H、F、G等的絕對值是無法確定的 。為了計算它們的相對大小,需要統一規定一個狀態作為比較的標準,這樣才不致引起混亂 。所謂標準狀態是指在溫度T和標準壓力 (101 325 Pa)下物質的特定狀態,簡稱標準態 。
熱力學數據表中的標準態,國際上都已有明確規定 。
對于反應物計量系數之和等于生成物計量系數之和的反應,其經驗平衡常數是無量綱的純數,與壓力、濃度所用的單位無關,而且也等于標準平衡常數之值 。
對于反應物計量系數之和不等于生成物計量系數之和的反應,則其經驗平衡常數是有量綱的量,其數值就與壓力、濃度所用的單位有關 。

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