大家好,今天我們要一起來學習化學平衡常數。
我們知道在化學平衡體系當中,反應物的濃度和生成物的濃度之間是存在着一定關系的。比如我們以屏幕當中展示的這個方程式為例來分析,表格當中列舉了氫氣和碘單質的起始濃度、平衡時的濃度,還有平衡時用碘化氫濃度的平方比上氫氣的濃度乘以碘單質的濃度,我們會觀察到無論氫氣和碘單質它們的起始濃度是多少,也無論平衡時它們的濃度是多少,大家會觀察到最後一列的數據很相近。
我們再繼續往下觀察:如果以碘化氫為反應物,它分解産生碘單質和氫氣,會觀察到最後的這個平均值都是非常接近,這是為什麼呢?其實我們從表格當中可以得到下面幾個結論,也就是說溫度不變的時候,這樣一個表征的方式,它是一個常數,我們把這個常數用大寫的k來表示。
第二個結論呢說這個常數啊k和反應的起始濃度的大小是沒有關系的,我們可以任意地去變換起始濃度的數值,但最終都發現k的值非常接近。
第三個結論就是k的建立過程和正向平衡還是逆向平衡都沒有關系,也就是說k和平衡建立的過程無關。好,那k是什麼呢?我們接下來要學習濃度、熵和化學平衡常數。
對于任意的、一般的可逆反應,在任意時刻,用生成物濃度的幂之積比上反應物濃度的幂之積,我們把它定義成濃度商,用英文字母q來表示。但是當這個反應在一定溫度下能夠達到化學平衡狀态的時候,此時的q就和化學平衡常數k相等,而且化學平衡常數k它的影響因素隻有一個,那就是溫度。所以我們來總結一下,在使用化學平衡常數書寫的時候要注意以下問題。第一、濃度商當中的表達式,這裡面的濃度可以是任意時刻的濃度,但是平衡常數當中的濃度隻能夠是平衡時候的濃度。
第二,希望大家能夠通過接下來的課堂練習去總結一些關于化學平衡常數k的理解和應用,以及更深入的拓展,我們會得到如下的總結。比如固體或者是純液體,一般來講是不會列入濃度商和化學平衡常數的書寫過程當中的。
例如第一個方程式當中,碳是純固體,所以我們在書寫這個方程式的k的表達式的時候不會帶入碳。第二個,對于水溶液當中參加的反應,如果有水參加,那水濃度是一個常數,也不必列入。但是如果是一個非水溶液的體系。有水生蟲或者是有水參加是一定要寫上的。比如第一個方程式,它不是在水溶液體系下進行的,而且水的狀态是氣态,所以我們在書寫的時候要把它帶上。而第二個和第三個方程式,在書寫k的表達式的時候就可以省掉水。
我們再看三個方程式,大家會觀察到第一個方程式系數是一、三、二,而第二個方程式剛好是第一個方程式的倒過來,那麼第一個方程式的k我們假設它等于a,那麼第二個方程式剛好是k的倒數,如果我們将第一個方程式都除以二,那會大家會觀察到它的k值也會有相應的變化。b,我們再來總結一下,華為平衡常數是和方程式一一對應的,如果反應方向改變,那麼k也會發生改變,如果方程式當中的計量數等倍的擴大或縮小,k也會發生改變。
我們再來拓展化學平衡常數和濃度上的關系,任意狀态的濃度上,q它會趨向于平衡狀态時的k,如果兩者相等,那說明反應達到了一個平衡的狀态,如果q小于k,那說明沒有達到平衡狀态,反應要向正反應方向進行,反之。這就是利用化學平衡常數和濃度上的關系,我們也可以作為判據,從而去判斷化學反應是否達到了一個平衡狀态。
關于這部分内容,我們在後續的課程當中還會被大家詳細地講解,以上就是今天的全部内容,如果有疑問可以留言,也歡迎大家積極轉發。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!