第6章化学平衡常数
第6 章 化学平衡常数
Chapter 6 Chemical equilibrium constant
我们已经从热力学的角度讨论了反应的自发, 即反应进行的方向,如果某反应朝某一个方向 可进行,该化学反应进行的程度如何,就是化 学平衡的问题,具体说:
电离平衡 沉淀溶解平衡 氧化还原平衡 配位离解平衡 化学热力学中 的几大平衡
3、平衡状态是可逆反应进行的最大限度limit,此时各物质 的浓度或者分压不再随时间而改,这是建立平衡的标志sign。 4、平衡组成与达到平衡的途径无关 can reach equilibrium state from forward or reverse direction,
5、平衡时无论是正反应还是逆反应仍然在进行,只是进行 的程度相当,致使总反应“停滞”了,所以化学平衡是一 个动态平衡 homeostasis
For example:
c / mol L H 2 (g) I 2 (g) t/s
1
2HI(g)
正
1 1
逆
mol L s
0
0.0100
0.0100
0
7.60×10-6
0
2000 0.00397 0.00397 0.0121 1.20×10-6 2.04×10-7 4850 0.00213 0.00213 0.0157 3.45 ×10-7 3.43×10-7 反应开始 ,c(H2),c(I2) 较大, c(HI) = 0,
0
正 逆
二、化学平衡的基本特征The characteristic and meaning of chemical equilibrium 1、只有体系在封闭恒温条件下进行的可逆反应才能建立化 学平衡,这是建立化学平衡的前提presupposition
2 、正、逆反应速度相等 ( 推动力相等 ) 是平衡建立的条件 condition(但反应仍在进行,是动态平衡)。
正
较大,
逆
为 0;
反应进行, c(H2),c(I2)减小, 某一时刻,
c(HI)增大, 增大;
逆
正
=
,系统组成不变,达到平衡状态。
逆
正
减小,
For example: 将 0.1mol无色的 N2O4 放入 1L密闭容器内,立即出现红 棕色,这是因N2O4→2NO2,当反应进行某个时刻,[N2O4] 不再减少(0.04mol· L-1),[NO2]不再增加(0.02mol· L-1), 显然这是因为同时存在着2NO2→N2O4的反应,这样的反应 就是一个典型的可逆反应,表示为: N2O4(g) 2NO2(g)
室 温
可逆程度大。 H2O(l) 可逆程度小。
对同一反应在不同反应条件下,表现的可逆性也不相同。 有些逆反应的倾向小到几乎不能觉察,从而认为是不可 逆的。
2KClO3(S)
MnO2 Δ
2KCl(S) + 3O2(g)
6-1-2 化学平衡 Chemical equilibrium
一、What is chemical equilibrium
注意:以前用符号“ ”表示反应的可逆性reversibility (forward and reverse reaction)
一般来说,任何反应都有一定的可逆性(热力学上假定 所有的化学反应都是可逆的),但是不同的来自学反应可 逆性程度差别很大,比如:
CO(g) + H2O(g) ====== CO2(g) + H2(g) Ag+ + I- == AgI H2 + 1/2O2
H 2 (g) I 2 (g) 2HI(g)
正
正 逆
逆
0.02
0.01
▲ 关于平衡的扩展讨论(自学)
1、溶解平衡 2、相平衡
3、对动态平衡的理解 4、非化学的平衡
6-2 平衡常数
Section 2 equilibrium constant
6-2 - 1 化学平衡定律 equilibrium constant expression— law of mass action 一、law of mass action 对可逆反应进一步研究,发现可逆反应有另一特征。 恒温下,可逆反应无论是从正反应或逆反应开始,最后到 达平衡后,尽管各个体系中物质的平衡浓度各异,但产物 浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是 一个常数,这个关系称为law of mass action (law of chemical equilibrium)。
6、化学平衡是有条件的,暂时的,平衡体系是可以改变的。
In a word chemical equilibrium is under certain condition , relative , temporary development equilibrium(homeostasis )
旧的平衡破坏了,又会建立起新的平衡 . —— dynamic equilibrium
6-1 化学平衡状态
Section 1 Chemical equilibrium state
6-1—1 正-逆反应,可逆性 Reversibility of Chemical reaction 1 、 Definition : At same conditions(T , P , C etc.), a chemical reaction can press reaction equation go on since left towards the right, also can since go on right towards the left → Reversibility of Chemical reaction。 习惯上按反应方程式 the reaction since left go on towards the right→the forward reaction ,左 右,正反应 the reaction since right go on towards the left→ the reverse reaction ,右 左,逆反应
chemical equilibrium—— 在可逆反应中既没有向正向进行 的自发性又没有向逆向进行的自发性(正逆反应的推动力 相等),体系所处的状态state。
In the equilibrium state,[i] — equilibrium concentration。 notice:推动力 f + = f - , or υ+=υcondition:T、P等外界因素不变