化学平衡

平衡常数(equilibrium constant)

/ K (often 'K-ee' for Kc) /

想象你让许多不同的反应各自在自己的瓶子里安定下来,全都在同一温度。对每个反应你都可以问:一旦它不再变化,最终的混合物配比是怎样的——产物比起剩下的反应物有多少?平衡常数就是一个数,它概括了某个反应在某个温度下的这份最终配比。它能提前告诉你,这个反应大致会进行到什么程度。

对一个配平的反应,平衡常数 K 是平衡时产物对反应物的比值,其中每种物质都按它在方程式中的系数取幂次。K 很大(远大于1)意味着混合物最终富含产物——反应几乎进行到底。K 很小(远小于1)意味着最终富含反应物——几乎没有反应发生。K 接近1则意味着两者真正混合。重要的是,K 只取决于温度,与你起初投入多少、或多快达到平衡都无关。

诚实的微妙之处在于:放进这个比值里的,严格说应当是活度(有效浓度),气体则是逸度,所以最严谨的版本是无量纲的。在日常的学校计算里,我们用浓度(Kc)或分压(Kp)来近似。还有,K 告诉你的是终点,而不是路途:一个反应可能 K 极大,却因为没有快速的途径而原封不动地搁置数年。

对于反应 H2 + I2 ⇌ 2HI,在458 °C 时 Kc 约为 49。由于 49 明显大于 1,平衡混合物中大部分是碘化氢,只剩下不多的氢气和碘——在该温度下反应明显偏向产物。

K 大于1偏向产物;K 小于1偏向反应物。

K 只由温度决定。改变浓度或压强会移动平衡的位置,但不改变 K;只有改变温度才会改变 K 本身。

又称
K平衡常数 K平衡常數 K