分析中的化學平衡
平衡常數
把它想成一個用來給反應「打分」的數字,評判這個反應傾向於停在哪裡——就像一句裁決,說它「基本完成」還是「幾乎沒開始」。平衡常數,記作 K,就是這個分數。K 很大,意味著反應幾乎進行到底,燒瓶裡裝滿了生成物;K 很小,意味著它幾乎不進行,剩下的大多還是你一開始放進去的東西。
具體地說,K 是由達到平衡時生成物和反應物的濃度(嚴格來說是活度)搭起來的:把各生成物的濃度相乘、每個都按配平方程中的係數取冪,再除以同樣處理的各反應物濃度。對一個給定的反應、在給定的溫度下,無論你一開始各放多少,這個比值總會落在同一個值上——這種恆定性正是關鍵所在。
K 是定量分析的支柱:它告訴你一個滴定反應會進行得多徹底、一種離子會有多少留在溶液裡、一種有色錯合物會生成多少。要誠實記住的一點是溫度——K 只有在固定溫度下才是常數。把體系加熱或冷卻,這個數就會改變,這正是為什麼細緻的實驗工作要控制溫度,也是為什麼查表得到的 K 值總會附帶一個溫度。
對於乙酸的解離,K(這裡稱為 Ka)約為 1.8 x 10^-5——這是一個很小的數,告訴你在水中任一時刻只有極小一部分酸分子放掉了它的質子。
Ka 很小 = 弱酸;大多數分子保持完整。
K 有許多帶著各自符號的專門面孔——酸用 Ka、溶解度用 Ksp、錯合物生成用 Kf、水用 Kw——但它們都是同一個思想:平衡時生成物對反應物的固定比值。純固體和純液體不寫進表達式,因為它們的「濃度」不會改變。
又稱
另見