⑴ 為什麼會有化學平衡常數平衡常數公式又是怎麼推導出來的
先考慮基元反應,簡單處理,設為
aA--bB
正反應速率常數為k1,逆反應速率常數為k-1
達到平衡時,正逆反應速率相等
即k1[A]^a=k-1[B]^b
所以[B]^b/[A]^a=k1/k-1=常數
對於非基元反應aA+bB--dD+eE,它總可以拆成若干個基元反應,最後相乘得到的結果就是[D]^d[E]^e/[A]^a[B]^b=常數
所以會有平衡常數
通常的平衡常數數據都是實驗測得的
而ΔG(標准)=-RTlnK是從公式推導的(具體過程我忘了)
其中關鍵的一步是
G(A)=G(A,標准)+RTln[A]
所以ΔG=ΔG(標准)+RTln[D]^d[E]^e/[A]^a[B]^b
平衡時ΔG=0
故ΔG(標准)=-RTlnK
⑵ 化學平衡常數怎樣判斷反應進行方向
1、化學平衡
(1)化學平衡研究的對象——可逆反應進行的程度
(2)化學平衡狀態
化學平衡狀態是指在一定條件下的可逆反應里,正反應速率等於逆反應速率,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態。
(3)化學平衡的特徵
①「動」,化學平衡是動態平衡,即處於化學平衡狀態時,化學反應並沒有停止,而是正逆反應速率相等罷了。
②「定」,由於達到化學平衡狀態時的正逆反應速率相等,所以,該狀態下反應混合物中各組分的質量分數保持一定,不再改變。
③「變」,化學平衡是有條件的,即「定」是相對的、暫時的,「動」則是絕對的。當改變影響化學平衡的某一個條件(如溫度、壓強、濃度)時,原有的化學平衡狀態會被破壞,直至在新的條件下建立新的平衡狀態。
2、化學平衡常數
平衡常數數值的大小可以反映可逆反應進行的程度大小,K值越大,反應進行越完全,反應物轉化率越高,反之則越低。
3、影響化學平衡的條件
(1)濃度:
增大反應物濃度或減小生成物濃度都會使平衡向正反應方向移動。
(2)溫度:
升高溫度平衡向吸熱反應方向移動,降低溫度平衡向放熱反應方向移動。
(3)壓強:
對於有氣體參加的反應,增大壓強平衡向氣體體積減小的反應方向移動,減小壓強平衡向氣體體積增大的反應方向移動。
4、化學平衡狀態的判斷
本質:υ正=υ逆
現象:
(1)各組成成份的含量保持不變;
(2)各物質濃度不隨時間改變而改變;
(3)各物質的物質的量不隨時間改變而改變;
(4)對於有氣體參加,且反應前後氣體體積有改變的反應,混合氣體的體積或壓強或氣體物質的量不隨時間改變而改變。對於反應:,壓強不隨時間改變而改變不能作為判斷化學平衡狀態的標志。
5、化學平衡是動態平衡
可逆反應在一定條件下建立平衡狀態時,正反應、逆反應均未停止,只是正逆反應速率相等而已。
6、化學反應速率的改變與化學平衡移動的關系
(1)化學平衡移動的概念
一定條件下的化學平衡(υ正=υ逆,各組分含量保持一定)平衡破壞(υ正≠υ逆)新的條件下建立新的平衡狀態(υ正′=υ逆′)各組分含量保持新的一定。
(2)影響化學平衡的條件
①濃度
增大反應物濃度、正逆反應速率都加快,但υ正>υ逆,因此,平衡向正反應方向移動。
②壓強
對於反應沒有氣體參加的可逆反應及反應前後氣體體積不改變的反應,改變壓強化學平衡不移動。對於反應前後氣體體積有改變的反應,如:,增大壓強,反應物、生成物壓強都相應增大,正逆反應速率都加快,但υ正>υ逆,平衡向正反應方向移動。
③溫度
無論是吸熱反應還是放熱反應,升高溫度反應速率都加快,達到化學平衡的時間就短,降低溫度反應速率則減慢,達到化學平衡狀態所需時間就長。
參考資料
高中化學
⑶ 有關化學平衡常數的疑惑
平衡常數是真的,是可以測定出來的,但不同人用同一方法或同一人用不同方法測出來的數值有時會有一定的差異。
平衡數據10的-30幾次方並不稀奇,因為是化學反應各組份濃度的濃度積,如溫度為20度時,水的電離離子積常數就是[H+][OH-]=10^-14
就象用酸度計測溶液的pH值(10的-1到10的-14次方)一樣,藉助科學儀器,很多組分的測定可以低到10的-10次方甚至更低。
平衡常數是化學反應常數,化學反應常常伴隨有能量的變化,因此平衡常數與溫度有關。
⑷ 科學家是如何發現化學平衡常數的,為什麼它就是一個常數呢
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。通常採用的方法是採取驟冷、稀釋或加入阻化劑使反應停止,然後進行分析。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於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。然後,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。
⑸ 化學平衡常數的究竟是怎麼得出的
化學平衡常數,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,最後都達到平衡,這時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積與各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積的比值是個常數,用K表示,這個常數叫化學平衡常數。平衡常數一般有濃度平衡常數和壓強平衡常數。
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。通常採用的方法是採取驟冷、稀釋或加入阻化劑使反應停止,然後進行分析。例如,要測定反應
在2000℃達到平衡時的平衡常數,可以將一定量的水置於耐高溫的合金管中加熱,在2000℃時保持一段時間,使之達到化學平衡。然後,將管子驟然冷卻,再分析其中H2O、H2、O2的含量,便可計算出在2000℃時這個反應的平衡常數。
⑹ 化學平衡常數為什麼是一個定值公式推導怎麼證明
對於體積不變的反應,轉化率應該是不變的
(1-a)平方/a平方 恆等於K (a為轉化率)
對於體積變化的反映如:
NH4Cl==NH3+HCl
NH4Cl起始濃度為x 轉化率為a
對於體積不變的反應,轉化率應該是不變的!
⑺ 化學平衡常數公式具體如何推導出來的
【生成物A濃度的系數次方*生成物B濃度的系數次方*……】/反應物的系數次方
⑻ 化學家快來救命,氫氧化鈣加二氧化碳生成碳酸鈣和水的反應,化學平衡常數怎麼算分子沒有了那怎麼辦
首先你要先寫出化學方程式:CaOH(s)+CO2(g)→CaCO3(s)+H2O(l)
化學平衡常數只需考慮氣體的濃度,所以K=1/c(co2)
⑼ 化學平衡常數公式是怎麼得來的,我是說為什麼是這樣的公式,有什麼道理么
ΔG(標准)能衡量體系做功的多少,一個化學反應都有一個ΔG(標准),說的你能理解,就是用來算化學反應能做多少功,功做完了,就達到平衡了
那仁兄說的是大學的東西
至於平衡常數表達式為什麼要這么寫,就是因為實驗測得所有反應都符合這個公式,於是就有了平衡常數
⑽ 化學平衡常數定義是怎樣推導的它為什麼與濃度有關
就是某時刻的各反應物的濃度的化學計量系數次方之積分之生成物的 化學計量系數次方之積,其實在形式上和平衡常數的表達式是一致的,它就主要用來判斷反應是否(已)結束。若濃度商等於平衡常數,那麼反應結束。若濃度商更大,也就是說這個時刻的生成物(比平衡的時候)多了,所以反應向逆反應方向進行。反之也相反。