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化學平衡常數如何推導

發布時間:2022-04-17 01:53:05

『壹』 化學平衡常數公式是怎麼用理論推導出來的

這是根據速率方程推出來的,常數的原因是速率常數只是溫度的函數,即溫度一定這個值是一定的

『貳』 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

『叄』 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。

『肆』 化學反應的平衡常數怎麼計算

對於可逆化學反應mA+nB⇋pC+qD在一定溫度下達到化學平衡時,其平衡常數表達式為:

(4)化學平衡常數如何推導擴展閱讀:

在書寫平衡常數表達式時,要注意以下問題:

1、在應用平衡常數表達式時,稀溶液中的水分子濃度可不寫。因為稀溶液的密度接近於1 g/mL。水的物質的量濃度為55.6 mol/L。在化學變化過程中,水量的改變對水的濃度變化影響極小,所以水的濃度是一個常數,此常數可歸並到平衡常數中去。

2、當反應中有固體物質參加時,分子間的碰撞只能在固體表面進行,固體的物質的量濃度對反應速率和平衡沒有影響,因此固體的「濃度」作為常數,在平衡常數表達式中,就不寫固體的濃度。

3、化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫方式有關。同一個化學反應,由於書寫的方式不同,各反應物、生成物的化學計量數不同平衡常數就不同。但是這些平衡常數可以相互換算。

4、不同的化學平衡體系,其平衡常數不一樣。平衡常數大,說明生成物的平衡濃度較大,反應物的平衡濃度相對較小,即表明反應進行得較完全。因此平衡常數的大小可以表示反應進行的程度。

5、一般認為K>10^5反應較完全(不可逆反應),K<10^(-5)反應很難進行(不反應)。

『伍』 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

『陸』 化學平衡常數K的計算公式

對於可逆化學反應mA+nB⇋pC+qD在一定溫度下達到化學平衡時,其平衡常數表達式為:

(6)化學平衡常數如何推導擴展閱讀

平衡常數的單位比較復雜,有標准平衡常數和非標准平衡常數之分,前者的量綱為一,後者的量綱取決於平衡常數的表達式。

根據標准熱力學函數算得的平衡常數是標准平衡常數,記作K,又稱之為熱力學平衡常數;用平衡時生成物對反應物的壓力商或濃度商表示的平衡常數是經驗平衡常數(Kp或Kc),或稱作非標准平衡常數。中學教材中涉及的平衡常數是經驗平衡常數。

所謂標准狀態是指在溫度T和標准壓力 (100kPa)下物質的特定狀態,簡稱標准態。熱力學數據表中的標准態,國際上都已有明確規定。

『柒』 化學平衡常數K 試如何推導出來的

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除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值是個常數,用K表示,這個常數叫化學平衡常數
(1)平衡常數表達式
化學反應 mA+nB(可逆號)pC+qD
平衡常數表達式為
K=[c^p(C)·c^q(D)]/[c^m(A)·c^n(B)]
在書寫平衡常數表達式時,要注意以下問題:
① 在應用平衡常數表達式時,稀溶液中的水分子濃度可不寫。因為稀溶液的密度接近於1 g/mL。水的物質的量濃度為55.6 mol/L。在化學變化過程中,水量的改變對水的濃度變化影響極小,所以水的濃度是一個常數,此常數可歸並到平衡常數中去。
對於非水溶液中的反應,溶劑的濃度同樣是常數。
② 當反應中有固體物質參加時,分子間的碰撞只能在固體表面進行,固體的物質的量濃度對反應速率和平衡沒有影響,因此,固體的「濃度」作為常數,在平衡常數表達式中,就不寫固體的濃度。
③ 化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫方式有關。同一個化學反應,由於書寫的方式不同,各反應物、生成物的化學計量數不同,平衡常數就不同。但是這些平衡常數可以相互換算。
④ 不同的化學平衡體系,其平衡常數不一樣。平衡常數大,說明生成物的平衡濃度較大,反應物的平衡濃度相對較小,即表明反應進行得較完全。因此,平衡常數的大小可以表示反應進行的程度。
(2)平衡常數的測定
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。
(3)平衡常數的單位
平衡常數有標准平衡常數和非標准平衡常數之分,前者的量綱為一,後者的量綱取決於平衡常數的表達式。
根據標准熱力學函數算得的平衡常數是標准平衡常數,記作K�,又稱之為熱力學平衡常數;用平衡時生成物對反應物的壓力商或濃度商表示的平衡常數是經驗平衡常數(Kp或Kc),或稱作非標准平衡常數。中學教材中涉及的平衡常數是經驗平衡常數。
大家知道,一些重要的熱力學函數,如U、H、F、G等的絕對值是無法確定的。為了計算它們的相對大小,需要統一規定一個狀態作為比較的標准,這樣才不致引起混亂。所謂標准狀態是指在溫度T和標准壓力 (101 325 Pa)下物質的特定狀態,簡稱標准態。熱力學數據表中的標准態,國際上都已有明確規定。
對於反應物計量系數之和等於生成物計量系數之和的反應,其經驗平衡常數是無量綱的純數,與壓力、濃度所用的單位無關,而且也等於標准平衡常數之值。
對於反應物計量系數之和不等於生成物計量系數之和的反應,則其經驗平衡常數是有量綱的量,其數值就與壓力、濃度所用的單位有關。也只有當壓力、濃度的單位與熱力學數據表中對應標准態的單位相同時,所計算的經驗平衡常數數值才能與標准平衡常數數值相同。
催化劑對反應速率、化學平衡的影響
對於一個確定的可逆反應來說,由於反應前後催化劑的化學組成、質量不變,因此,無論是否使用催化劑,反應的始、終態都是一樣的,則反應的標准吉布斯函數變化是相等的,催化劑對化學平衡無影響。
一個化學反應採用同一種催化劑,可以同等程度改變正、逆反應速率。

『捌』 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。

『玖』 化學平衡常數的推導k標KpKc之間的關系

摘要 親,您好。很高興回答您的提問!計算平衡常數時,氣態物質平衡分壓P(以Pa為單位)除以標准態壓力Pɵ,溶液組分平衡濃度除以 標准態濃度(Cɵ ),所得的平衡常數稱為標准平衡常數Kɵ 。所以沒有量綱。

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