化學平衡
平衡常數(equilibrium constant)
/ K (often 'K-ee' for Kc) /
想象你讓許多不同的反應各自在自己的瓶子裡安定下來,全都在同一溫度。對每個反應你都可以問:一旦它不再變化,最終的混合物配比是怎樣的——產物比起剩下的反應物有多少?平衡常數就是一個數,它概括了某個反應在某個溫度下的這份最終配比。它能提前告訴你,這個反應大致會進行到什麼程度。
對一個配平的反應,平衡常數 K 是平衡時產物對反應物的比值,其中每種物質都按它在方程式中的係數取冪次。K 很大(遠大於1)意味著混合物最終富含產物——反應幾乎進行到底。K 很小(遠小於1)意味著最終富含反應物——幾乎沒有反應發生。K 接近1則意味著兩者真正混合。重要的是,K 只取決於溫度,與你起初投入多少、或多快達到平衡都無關。
誠實的微妙之處在於:放進這個比值裡的,嚴格說應當是活度(有效濃度),氣體則是逸度,所以最嚴謹的版本是無量綱的。在日常的學校計算裡,我們用濃度(Kc)或分壓(Kp)來近似。還有,K 告訴你的是終點,而不是路途:一個反應可能 K 極大,卻因為沒有快速的途徑而原封不動地擱置數年。
對於反應 H2 + I2 ⇌ 2HI,在458 °C 時 Kc 約為 49。由於 49 明顯大於 1,平衡混合物中大部分是碘化氫,只剩下不多的氫氣和碘——在該溫度下反應明顯偏向產物。
K 大於1偏向產物;K 小於1偏向反應物。
K 只由溫度決定。改變濃度或壓強會移動平衡的位置,但不改變 K;只有改變溫度才會改變 K 本身。
又稱
另見