當可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度（或压强）系数次幂的连乘积与每个反应物浓度（或压强）系数次幂的连乘积成正比，这个比值叫做**化学平衡常数**，简称**平衡常数**，记作***K*** 。平衡时反应进行得越完全，平衡常数就越大。依据勒夏特列原理，平衡常數只受温度影响。

平衡常數的種類
-------

以反應{\displaystyle \ a\mathrm {A} +b\mathrm {B} \leftrightarrow c\mathrm {C} +d\mathrm {D} }为例：

### 濃度平衡常數

濃度平衡常數，代號{\displaystyle K\_{\mathrm {c} }}。

適用於氣相或是液相的平衡，以體積莫耳濃度（{\displaystyle \ c\mathrm {(M)} }）表示各成分的濃度：


K

c

=

c

c

(

C

)

c

d

(

D

)

c

a

(

A

)

c

b

(

B

)


{\displaystyle K\_{\mathrm {c} }={\frac {c^{c}(\mathrm {C} )c^{d}(\mathrm {D} )}{c^{a}(\mathrm {A} )c^{b}(\mathrm {B} )}}}

{\displaystyle K_{\mathrm {c} }={\frac {c^{c}(\mathrm {C} )c^{d}(\mathrm {D} )}{c^{a}(\mathrm {A} )c^{b}(\mathrm {B} )}}}
### 壓強平衡常數

壓強平衡常數，代號{\displaystyle K\_{\mathrm {p} }}

僅適用於氣相平衡，以分壓表示各成分的濃度：


K

p

=

p

c

(
C
)

p

d

(
D
)

p

a

(
A
)

p

b

(
B
)



{\displaystyle K\_{\mathrm {p} }={\frac {p^{c}\mathrm {(C)} p^{d}\mathrm {(D)} }{p^{a}\mathrm {(A)} p^{b}\mathrm {(B)} }}}

{\displaystyle K_{\mathrm {p} }={\frac {p^{c}\mathrm {(C)} p^{d}\mathrm {(D)} }{p^{a}\mathrm {(A)} p^{b}\mathrm {(B)} }}}
### 濃度平衡常數和壓強平衡常數的關係


K

p

=

K

c

(
R
T

)

Δ
n

{\displaystyle K\_{\mathrm {p} }=K\_{\mathrm {c} }(RT)^{\Delta n}}

{\displaystyle K_{\mathrm {p} }=K_{\mathrm {c} }(RT)^{\Delta n}}
其中\Delta n = (c+d) - (a+b)

#### 證明過程

根據理想氣體反應方程式


p
V
=
n
R
T

{\displaystyle pV=nRT}

{\displaystyle pV=nRT}

同除以體積


p
=

n
V

R
T

{\displaystyle p={\frac {n}{V}}RT}

{\displaystyle p={\frac {n}{V}}RT}

其中{\displaystyle {\frac {n}{V}}}為體積莫耳濃度，所以


p
(

A

)
=
c
(

A

)
R
T

{\displaystyle p(\mathrm {A} )=c(\mathrm {A} )RT}

{\displaystyle p(\mathrm {A} )=c(\mathrm {A} )RT}...

代入{\displaystyle K\_{\mathrm {p} }}即可得到此式

### 單位

* {\displaystyle K\_{\mathrm {c} }}：{\displaystyle \mathrm {mol} ^{\Delta n}}，單位常常省略不寫。
* {\displaystyle K\_{\mathrm {p} }}：{\displaystyle \mathrm {atm} ^{\Delta n}}或是{\displaystyle \mathrm {mmHg} ^{\Delta n}}或是{\displaystyle \mathrm {Pa} ^{\Delta n}}。

意義
--

平衡常數大，表示達到平衡時，大部分的反應物轉成生成物，生成物产率高，反应物转化率也高，反之亦然。

平衡常數只和溫度、溶劑種類、本性有關，而与反应速率、体系压强等无关。反应速率受速率常数影响，当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，此时速率常数之比恰为平衡常数。

是否達到平衡，可以与反应商（Q，分为浓度商和压强商）來比較

* {\displaystyle Q>K}　生成物濃度太高，未達到平衡，反應將向左移動，直到 {\displaystyle Q=K}，才達平衡。
* {\displaystyle Q<K}　反應物濃度太高，未達到平衡，反應將向右移動，直到 {\displaystyle Q=K}，才達平衡。
* {\displaystyle Q=K}　反應已達到平衡狀態。

寫法
--

通常，固体和纯液体不计入平衡常数。

例如：



CaCO

3



(
s
)


↽

−



−

⇀



CaO

(
s
)

+

CO

2



(
g
)

{\displaystyle {\ce {CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)}}}

{\displaystyle {\ce {CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)}}}
因為碳酸鈣和氧化鈣都是固體，其濃度正比於其密度，在化學平衡的定溫情況下為定值，不會影響平衡狀態與平衡常數，所以


K

c

=
c
(

C

O

2

)

{\displaystyle K\_{\mathrm {c} }=c(\mathrm {CO\_{2}} )}

{\displaystyle K_{\mathrm {c} }=c(\mathrm {CO_{2}} )}


K

p

=
p
(

C

O

2

)

{\displaystyle K\_{\mathrm {p} }=p(\mathrm {CO\_{2}} )}

{\displaystyle K_{\mathrm {p} }=p(\mathrm {CO_{2}} )}
又如：


Zn

(
s
)

+
2

Ag

+

(
aq
)


↽

−



−

⇀


Zn

2
+

(
aq
)

+
2

Ag

(
s
)

{\displaystyle {\ce {Zn(s) + 2Ag+ (aq) <=> Zn^2+ (aq) + 2Ag(s)}}}

{\displaystyle {\ce {Zn(s) + 2Ag+ (aq) <=> Zn^2+ (aq) + 2Ag(s)}}}


K

c

=

[

Z
n

2
+

]

[

A
g

+

]

2


{\displaystyle K\_{\mathrm {c} }={\frac {[\mathrm {Zn} ^{2+}]}{[\mathrm {Ag} ^{+}]^{2}}}}

{\displaystyle K_{\mathrm {c} }={\frac {[\mathrm {Zn} ^{2+}]}{[\mathrm {Ag} ^{+}]^{2}}}}



I

2



(
s
)


↽

−



−

⇀


I

2



(

CCl

4


)

{\displaystyle {\ce {I2(s) <=> I\_{2}(CCl\_4)}}}

{\displaystyle {\ce {I2(s) <=> I_{2}(CCl_4)}}}


K

c

=

[

I

2

]
(
C
C

l

4

)

{\displaystyle K\_{\mathrm {c} }=\mathrm {[I\_{2}](CCl\_{4})} }

{\displaystyle K_{\mathrm {c} }=\mathrm {[I_{2}](CCl_{4})} }


C

(
s
)

+

CO

2



(
g
)


↽

−



−

⇀



2

CO

(
g
)

{\displaystyle {\ce {C(s) + CO2(g) <=> 2CO(g)}}}

{\displaystyle {\ce {C(s) + CO2(g) <=> 2CO(g)}}}


K

c

=

c

2

(

C
O

)

c
(

C
O

2

)


{\displaystyle K\_{\mathrm {c} }={\frac {c^{2}(\mathrm {CO} )}{c(\mathrm {CO} \_{2})}}}

{\displaystyle K_{\mathrm {c} }={\frac {c^{2}(\mathrm {CO} )}{c(\mathrm {CO} _{2})}}}


K

p

=

p

2

(

C
O

)

p
(

C
O

2

)


{\displaystyle K\_{\mathrm {p} }={\frac {p^{2}(\mathrm {CO} )}{p(\mathrm {CO} \_{2})}}}

{\displaystyle K_{\mathrm {p} }={\frac {p^{2}(\mathrm {CO} )}{p(\mathrm {CO} _{2})}}}

  


|  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * 
* 论
* 编
化学平衡 |
| --- |
|  |
| 概念 | 
* 酸度系数
* 结合常数
* 结合选择性
* 缓冲溶液
* 化学平衡
* 化学稳定性
* 解离常数
* 分配系数
* 分配比
* 動態平衡
* 平衡常数
* 平衡解折叠
* 平衡级
* 哈米特酸度函数
* 亨利定律
* 液-液萃取
* 相图
* 优势区域图
* 相律
* 反应商
* 溶解平衡
* 配合物稳定常数
* 熱力學平衡
* 汽液平衡
* 勒沙特列原理

 |

 |