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科学家如何发现化学平衡常数

发布时间:2022-02-12 03:27:32

⑴ 为什么会有化学平衡常数平衡常数公式又是怎么推导出来的

先考虑基元反应,简单处理,设为
aA--bB
正反应速率常数为k1,逆反应速率常数为k-1
达到平衡时,正逆反应速率相等
即k1[A]^a=k-1[B]^b
所以[B]^b/[A]^a=k1/k-1=常数

对于非基元反应aA+bB--dD+eE,它总可以拆成若干个基元反应,最后相乘得到的结果就是[D]^d[E]^e/[A]^a[B]^b=常数

所以会有平衡常数

通常的平衡常数数据都是实验测得的

而ΔG(标准)=-RTlnK是从公式推导的(具体过程我忘了)
其中关键的一步是
G(A)=G(A,标准)+RTln[A]
所以ΔG=ΔG(标准)+RTln[D]^d[E]^e/[A]^a[B]^b
平衡时ΔG=0
故ΔG(标准)=-RTlnK

⑵ 化学平衡常数怎样判断反应进行方向

1、化学平衡

(1)化学平衡研究的对象——可逆反应进行的程度

(2)化学平衡状态

化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率等于逆反应速率,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

(3)化学平衡的特征

①“动”,化学平衡是动态平衡,即处于化学平衡状态时,化学反应并没有停止,而是正逆反应速率相等罢了。

②“定”,由于达到化学平衡状态时的正逆反应速率相等,所以,该状态下反应混合物中各组分的质量分数保持一定,不再改变。

③“变”,化学平衡是有条件的,即“定”是相对的、暂时的,“动”则是绝对的。当改变影响化学平衡的某一个条件(如温度、压强、浓度)时,原有的化学平衡状态会被破坏,直至在新的条件下建立新的平衡状态。

2、化学平衡常数

平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。

3、影响化学平衡的条件

(1)浓度:

增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移动。

(2)温度:

升高温度平衡向吸热反应方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动。

(3)压强:

对于有气体参加的反应,增大压强平衡向气体体积减小的反应方向移动,减小压强平衡向气体体积增大的反应方向移动。

4、化学平衡状态的判断

本质:υ正=υ逆

现象:

(1)各组成成份的含量保持不变;

(2)各物质浓度不随时间改变而改变;

(3)各物质的物质的量不随时间改变而改变;

(4)对于有气体参加,且反应前后气体体积有改变的反应,混合气体的体积或压强或气体物质的量不随时间改变而改变。对于反应:,压强不随时间改变而改变不能作为判断化学平衡状态的标志。

5、化学平衡是动态平衡

可逆反应在一定条件下建立平衡状态时,正反应、逆反应均未停止,只是正逆反应速率相等而已。

6、化学反应速率的改变与化学平衡移动的关系

(1)化学平衡移动的概念

一定条件下的化学平衡(υ正=υ逆,各组分含量保持一定)平衡破坏(υ正≠υ逆)新的条件下建立新的平衡状态(υ正′=υ逆′)各组分含量保持新的一定。

(2)影响化学平衡的条件

①浓度

增大反应物浓度、正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,因此,平衡向正反应方向移动。

②压强

对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不改变的反应,改变压强化学平衡不移动。对于反应前后气体体积有改变的反应,如:,增大压强,反应物、生成物压强都相应增大,正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,平衡向正反应方向移动。

③温度

无论是吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率都加快,达到化学平衡的时间就短,降低温度反应速率则减慢,达到化学平衡状态所需时间就长。

参考资料
高中化学

⑶ 有关化学平衡常数的疑惑

平衡常数是真的,是可以测定出来的,但不同人用同一方法或同一人用不同方法测出来的数值有时会有一定的差异。
平衡数据10的-30几次方并不稀奇,因为是化学反应各组份浓度的浓度积,如温度为20度时,水的电离离子积常数就是[H+][OH-]=10^-14
就象用酸度计测溶液的pH值(10的-1到10的-14次方)一样,借助科学仪器,很多组分的测定可以低到10的-10次方甚至更低。
平衡常数是化学反应常数,化学反应常常伴随有能量的变化,因此平衡常数与温度有关。

⑷ 科学家是如何发现化学平衡常数的,为什么它就是一个常数呢

平衡常数可以用实验方法测定,也可以利用热力学数据计算而得。 实验方法通常有化学方法和物理方法。 化学方法是通过化学分析法测定反应达到平衡时各物质的浓度。但必须防止因测定过程中加入化学试剂而干扰了化学平衡。因此,在进行化学分析之前必须使化学平衡“冻结”在原来平衡的状态。通常采用的方法是采取骤冷、稀释或加入阻化剂使反应停止,然后进行分析。例如,要测定反应2H2+O2(可逆号)2H2O在2 000 ℃达到平衡时的平衡常数,可以将一定量的水置于耐高温的合金管中加热,在2 000 ℃时保持一段时间,使之达到化学平衡。然后,将管子骤然冷却,再分析其中H2O、H2、O2的含量,便可计算出在2 000 ℃时这个反应的平衡常数。 物理方法就是利用物质的物理性质的变化测定达到平衡时各物质浓度的变化,如通过测定体系的折光率、电导、颜色、压强或容积的改变来测定物质的浓度。物理方法的优点是在测定时不会干扰或破坏体系的平衡状态。

⑸ 化学平衡常数的究竟是怎么得出的

化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数。平衡常数一般有浓度平衡常数和压强平衡常数。

平衡常数可以用实验方法测定,也可以利用热力学数据计算而得。

实验方法通常有化学方法和物理方法。

化学方法是通过化学分析法测定反应达到平衡时各物质的浓度。但必须防止因测定过程中加入化学试剂而干扰了化学平衡。因此,在进行化学分析之前必须使化学平衡“冻结”在原来平衡的状态。通常采用的方法是采取骤冷、稀释或加入阻化剂使反应停止,然后进行分析。例如,要测定反应

在2000℃达到平衡时的平衡常数,可以将一定量的水置于耐高温的合金管中加热,在2000℃时保持一段时间,使之达到化学平衡。然后,将管子骤然冷却,再分析其中H2O、H2、O2的含量,便可计算出在2000℃时这个反应的平衡常数。

⑹ 化学平衡常数为什么是一个定值公式推导怎么证明

对于体积不变的反应,转化率应该是不变的
(1-a)平方/a平方 恒等于K (a为转化率)
对于体积变化的反映如:
NH4Cl==NH3+HCl
NH4Cl起始浓度为x 转化率为a

对于体积不变的反应,转化率应该是不变的!

⑺ 化学平衡常数公式具体如何推导出来的

【生成物A浓度的系数次方*生成物B浓度的系数次方*……】/反应物的系数次方

⑻ 化学家快来救命,氢氧化钙加二氧化碳生成碳酸钙和水的反应,化学平衡常数怎么算分子没有了那怎么办

首先你要先写出化学方程式:CaOH(s)+CO2(g)→CaCO3(s)+H2O(l)
化学平衡常数只需考虑气体的浓度,所以K=1/c(co2)

⑼ 化学平衡常数公式是怎么得来的,我是说为什么是这样的公式,有什么道理么

ΔG(标准)能衡量体系做功的多少,一个化学反应都有一个ΔG(标准),说的你能理解,就是用来算化学反应能做多少功,功做完了,就达到平衡了
那仁兄说的是大学的东西
至于平衡常数表达式为什么要这么写,就是因为实验测得所有反应都符合这个公式,于是就有了平衡常数

⑽ 化学平衡常数定义是怎样推导的它为什么与浓度有关

就是某时刻的各反应物的浓度的化学计量系数次方之积分之生成物的 化学计量系数次方之积,其实在形式上和平衡常数的表达式是一致的,它就主要用来判断反应是否(已)结束。若浓度商等于平衡常数,那么反应结束。若浓度商更大,也就是说这个时刻的生成物(比平衡的时候)多了,所以反应向逆反应方向进行。反之也相反。

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