标准平衡常数($K_{\theta}$)是描述化学反应在标准状态下达到平衡时,反应物与产物浓度或分压比值的常数。其核心公式及要点如下:
一、浓度表达式
对于一般可逆反应: $$K_{\theta} = \frac{[C]_c^d _d}{[A]_a^a [B]_b^b}$$
- 符号说明 :$[A]_a, [B]_b, [C]_c, _d$ 分别表示反应物和产物的平衡浓度,指数 $a, b, c, d$ 对应化学方程式中的化学计量系数。
二、分压表达式(气相反应)
对于涉及气体的反应,平衡常数以分压形式表示: $$K_{\theta} = \frac{P(G)^g \cdot P(H)^h}{P(A)^a \cdot P(B)^b}$$
- 符号说明 :$P(G), P(H), P(A), P(B)$ 分别为气体反应物和产物的分压,指数与浓度表达式中的系数一致。
三、标准状态要求
- 若反应物和产物均以标准态(如1 atm压力)为参考态,则计算得到的平衡常数为标准平衡常数。
四、示例
对于反应: $$aA + bB \leftrightarrow cC + dD$$
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浓度表达式为: $$K_{\theta} = \frac{[C]_c^d _d}{[A]_a^a [B]_b^b}$$
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分压表达式为: $$K_{\theta} = \frac{P(C)^c \cdot P(D)^d}{P(A)^a \cdot P(B)^b}$$
五、注意事项
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单位 :浓度表达式无单位,分压表达式单位为1(atm);
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温度依赖性 :平衡常数随温度变化,温度变化时需重新计算;
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应用场景 :用于判断反应方向及计算反应物转化率,但无法直接用于计算浓度或分压。
以上公式适用于理想可逆反应,实际应用中需注意反应物是否达到平衡状态。