化学平衡常数

3.3.1.1　实验平衡常数

反应达到化学平衡状态后，体系中各物质的浓度不再随时间而改变，称这时的浓度为平衡浓度，用c^eq来表示。实验证明，对于任一可逆反应，在一定条件下达到平衡时，生成物平衡浓度幂的乘积与反应物平衡浓度幂的乘积的比值为一常数，这一常数称为化学平衡常数。

对于反应：达到平衡时，化学平衡常数为：

对于气相反应，写平衡常数关系式时，除可以用平衡时的物质浓度表示外，也可采用平衡时各气体的分压表示：

K_c和K_p分别叫做浓度平衡常数和压力平衡常数，它们都是把实验测定值直接代入平衡常数表达式中计算所得，因此它们属于实验平衡常数(或经验平衡常数)。

同一化学反应的K_c和K_p一般来说是不相等的，但它们表示的却是同一个平衡状态，因此二者之间是有一定关系的，其关系如下：

K_p=K_c(RT)^Δn　　　　　　　(3.26)

式中的Δn为该反应的产物的化学计量系数之和减去反应物化学计量系数之和，反映了反应前后气体分子数的变化。Δn=0时，K_c=K_p。

通常情况下，K_c和K_p是有量纲的物理量，K_c的单位为c_Δn,K_p的单位为p^Δn。当Δn=0时，K_c和K_p为无量纲。

若为气相反应，其标准平衡常数表示为

若为溶液反应，其标准平衡常数可表示为：

对于多相反应，参加反应的物质若为气体，用相对平衡分压；若为溶液，将相对平衡浓度代入标准平衡常数的表达式中即可。

标准平衡常数和经验平衡常数之间可以互相转换，它们的关系如下：

用相对浓度或相对分压来表示浓度和分压的好处是它们为无量纲量，从而得到的标准平衡常数也为无量纲量。此外，还需要注意以下几点：

(1)在标准平衡常数表达式中，物质的浓度或分压是指平衡时各物质的浓度或分压。

(2)如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在标准平衡常数的关系式中，因为其浓度是固定不变的。

(3)稀水溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在标准平衡常数关系式中；但在非水溶剂中，如有水参加的反应，水的浓度必须写在标准平衡常数关系式中。

(4)平衡常数与化学反应方程式的写法有关，浓度或分压的指数必须与配平的化学方程式中该物质化学式前的系数相同。