分析中的化学平衡

平衡常数

把它想成一个用来给反应「打分」的数字,评判这个反应倾向于停在哪里——就像一句裁决,说它「基本完成」还是「几乎没开始」。平衡常数,记作 K,就是这个分数。K 很大,意味着反应几乎进行到底,烧瓶里装满了生成物;K 很小,意味着它几乎不进行,剩下的大多还是你一开始放进去的东西。

具体地说,K 是由达到平衡时生成物和反应物的浓度(严格来说是活度)搭起来的:把各生成物的浓度相乘、每个都按配平方程中的系数取幂,再除以同样处理的各反应物浓度。对一个给定的反应、在给定的温度下,无论你一开始各放多少,这个比值总会落在同一个值上——这种恒定性正是关键所在。

K 是定量分析的支柱:它告诉你一个滴定反应会进行得多彻底、一种离子会有多少留在溶液里、一种有色配合物会生成多少。要诚实记住的一点是温度——K 只有在固定温度下才是常数。把体系加热或冷却,这个数就会改变,这正是为什么细致的实验工作要控制温度,也是为什么查表得到的 K 值总会附带一个温度。

对于乙酸的解离,K(这里称为 Ka)约为 1.8 x 10^-5——这是一个很小的数,告诉你在水中任一时刻只有极小一部分酸分子放掉了它的质子。

Ka 很小 = 弱酸;大多数分子保持完整。

K 有许多带着各自符号的专门面孔——酸用 Ka、溶解度用 Ksp、配合物生成用 Kf、水用 Kw——但它们都是同一个思想:平衡时生成物对反应物的固定比值。纯固体和纯液体不写进表达式,因为它们的「浓度」不会改变。

又称
K平衡常数平衡常數