在化学平衡常数的计算中,固体的浓度通常被固定为1,因此在表达式中可以忽略。以下是具体说明:
一、平衡常数表达式
对于可逆反应: $$aA + bB \leftrightarrow cC + dD$$
其平衡常数表达式为: $$K = \frac{[C]^c \cdot ^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$$
其中,方括号内的浓度需根据化学计量数调整幂次。
二、固体的处理方式
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浓度视为常数
固体在反应中浓度不变,通常取值为1。例如,若反应式中有$A(s)$和$B(s)$,则表达式中$[A]$和$[B]$的幂次项可简化为1。
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简化表达式
假设反应式为: $$A(s) + B(g) \leftrightarrow C(l) + 2D(g)$$
由于$A$和$C$为固体,平衡常数表达式简化为: $$K = \frac{^2}{[B]}\cdot \frac{1}{1} = \frac{^2}{[B]$$
即固体浓度对平衡常数无影响。
三、注意事项
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状态标注 :只有气体参与的反应,平衡常数才有实际意义。若反应涉及液体或固体,需通过其他方式(如转化率)分析反应进程。
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单位说明 :标准平衡常数无单位(量纲为1),非标准平衡常数取决于浓度单位。
四、示例计算
对于反应: $$N_2(g) + 3H_2(g) \leftrightarrow 2NH_3(g)$$
平衡常数表达式为: $$K = \frac{[NH_3]^2}{[N_2] \cdot [H_2]^3}$$
若$N_2$和$H_2$为固体,则计算时无需考虑其浓度: $$K = \frac{[NH_3]^2}{1 \cdot [H_2]^3}$$
固体在平衡常数计算中通过视为常数1来简化表达式,但需注意反应物是否为气体。