标准平衡常数(Standard equilibrium constant)是根据标准热力学函数计算得到的平衡常数,又称热力学平衡常数,以КΘ表示,它是温度的函数。
在一定温度下,可逆反应达到平衡时,产物浓度计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数次方的乘积之比为平衡常数。若在上面的平衡常数表达式中,若各物质均以各自的标准态为参考态,所得的平衡常数为标准平衡常数。
中文名:
标准平衡常数
外文名:
Standard equilibrium constant
所属学科:
化学
别名:
热力学平衡常数
表示符号:
К,Θ

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背景知识

化学平衡状态:在一定条件下,当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,即“化学平衡状态”。 其中,正反应速率与逆反应速率相等是化学平衡状态的实质,而反应物的浓度与生成物的浓度不再改变是化学平衡状态的表现。正反应速率与逆反应速率是针对同一可逆反应而言,正与反只是相对而言,不是绝对概念。

定义

在一定温度下,可逆反应达到平衡时,产物浓度计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数次方的乘积之比为平衡常数。若在上面的平衡常数表达式中,若各物质均以各自的标准态为参考态,所得的平衡常数为标准平衡常数。
其由来是因为平衡常数Kc、Kp、Kx都称为实验平衡常数,使用时有两方面的困难,一个是Kc的单位是(mol·dm-3Δn,取决于Δn,Kp的单位为PaΔn,只有当Δn=0时,Kc、Kp的量纲为1,使用时容易出现混乱。二是对于涉及固、液、气三态的反应时,平衡常数难以表示。于是,人们提出了标准平衡常数。

气相

某一气相其反应物和生成物都是气体的可逆反应,例如:

液相

若某可逆反应在水溶液中进行:
例如:Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)⇌Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)的的标准平衡常数的表达式可简写为:

多相

对于多相反应,例如Zn(s)+2H+(aq)⇌H2(g)+Zn2+(aq),其标准平衡常数表达式:
纯液体或纯固体其活度为1,因而不出现在标准平衡常数的表达式中。
将上述三个式子合并成一个式子,即对一般反应式有

注意事项

(2)标准平衡常数表达式与化学反应计量式相对应。同一化学反应以不同的计量式表达时,其标准平衡常数的数值不同;
(3)代入标准平衡常数表达式中的数值为平衡状态下各物质的相对浓度或相对分压。若某物质是气体,就以相对分压来表示;若是溶液中的溶质,则以相对浓度来表示。稀溶液的溶剂,纯固体或纯液体的浓度不出现在表达式中。
(4)标准平衡常数的数值与系统的浓度无关,仅仅是温度的函数。一定温度下,标准平衡常数的数值越大,说明反应正向的程度越大。
(5)多重平衡规则。当几个反应式相加或相减得到另一个反应式时,其平衡常数等于几个反应平衡常数的积或者商。应用多重平衡原则,可以由已知的标准平衡常数预测未知反应的标准平衡常数。

等温式

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