平衡定数Kcとその計算方法
ヘマント・メータ/ゲッティイメージズ
平衡定数の定義
の 平衡定数 の式から計算される反応商の値です。 化学平衡 .それはイオン強度と温度に依存し、溶液中の反応物と生成物の濃度には依存しません。
平衡定数の計算
以下について 化学反応：
aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)
の 平衡定数 K cモル濃度と係数を使用して計算されます。
Kc= [C]c[D]d/ [あ]a[B]b
どこ：
[A]、[B]、[C]、[D] などは、 モル濃度 A、B、C、D (モル濃度) の
a、b、c、d などは 平衡化学式の係数 (分子の前の数字)
平衡定数は無次元量です (単位はありません)。通常、計算は 2 つの反応物と 2 つの生成物に対して記述されますが、反応の参加者の数に関係なく機能します。
同種平衡対異種平衡におけるKc
平衡定数の計算と解釈は、化学反応が均一平衡か不均一平衡かによって異なります。
- 均一平衡での反応では、すべての生成物と反応物が同じ相にあります。たとえば、すべてが液体である場合もあれば、すべての種が気体である場合もあります。
- 不均一平衡に達する反応には、複数の相が存在します。通常、液体と気体、または固体と液体など、2 つの相のみが存在します。固体は平衡式から省略されます。
平衡定数の意義
任意の温度に対して、1 つのみ 平衡定数の値 . Kc それだけ 反応が起こる温度が変われば変わります。平衡定数が大きいか小さいかに基づいて、化学反応に関するいくつかの予測を行うことができます。
もし Kの値 cが非常に大きい場合、平衡は右への反応を支持し、反応物より多くの生成物が存在します。反応は「完全」または「定量的」であると言えます。
平衡定数の値が小さい場合、平衡は左への反応を支持し、生成物よりも多くの反応物が存在します。 Kの値がcがゼロに近づくと、反応が起こらないと考えられる場合があります。
フォワードと 逆反応 がほぼ同じである場合、反応は一方向に進行する可能性がほぼ同じであり、反応物と生成物の量はほぼ等しくなります。 このタイプの反応 可逆的であると考えられています。
平衡定数の計算例
銅イオンと銀イオンの平衡について:
Cu(s) + 2Ag+⇆ あり2+(aq) + 2Ag(s)
平衡定数式は次のように記述されます。
Kc = [Cu2+] / [で+]2
固体の銅と銀は式から省略されていることに注意してください。また、銀イオンの係数は、平衡定数の計算で指数になることに注意してください。