定义:
在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数。
化学表平衡达式:
对于可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)来说,化学平衡表达式:
化学平衡常数的意义:
①表示该反应在一定温度下,达到平衡时进行的程度,K值越大,正反应进行的越彻底,对反应物而言转化率越高。
②某一温度下的K′与K比较能够判断反应进行的方向
K′>K,反应正向进行;K′<K,反应逆向进行;K′=K,反应处于平衡状态
(3)化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关,与温度有关,在使用时必须指明温度。
(4)在计算平衡常数时,必须是平衡状态时的浓度。
(5)对于固体或纯液体而言,其浓度为定值,可以不列入其中。
(6)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,若反应方向改变,则平衡常数改变,且互为倒数关系。如:在一定温度下,
化学平衡常数的应用:
1.K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,反应物转化率越大;反之,正向反应进行的程度就越小,反应物转化率就越小,即平衡常数的大小可以衡量反应进行的程度,判断平衡移动的方向,进行平衡的相关计算。
2.若用浓度商(任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,符号为Qc)与K比较,可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
3.利用K值可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
4.计算转化率及浓度依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。
影响盐类水解平衡的因素:
主要因素是盐本身的性质,组成的盐的酸根对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大,另外还受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。
(1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度水解程度增大;
(2)浓度:盐的浓度越小,水解程度越大,但溶液的酸碱性一般越弱;
(3)外加酸碱:外加酸碱能促进或抑制盐的水解,使盐的水解程度降低,但由于酸(或碱)的加入,使溶液的酸(碱性)增强。
例如: 外界条件对
水解平衡
的影响
(4)能水解的阳离子与能水解的阴离子混合,会相互促进水解。常见的含下列离子的两种盐混合时,会发生较彻底的双水解反应:阳离子:Fe
3+、Al
3+;阴离子:CO
32-、HCO
3-、S
2-、HS
-、AlO
2-、SO
32-、HSO
3-等。
(5)Fe
3+与S
2-、HS
-、SO
32-、HSO
3-等还原性离子发生氧化还原反应,而不是发生双水解反应。
(6)HCO
3-与AlO
2-在溶液中也不能共存,可发生反应产生白色沉淀,但不是由于双水解反应,而是:
盐类水解程度大小比较规律:
1.盐水解生成的弱酸(或弱碱)越弱,水解程度越大。常据此判断弱酸(或弱碱)的相对强弱:如等浓度的三种盐溶液,pH依次增大,则弱酸根离子的水解程度依次增大,所以酸性HX>HY>HZ。
2.相同条件下:正盐>相应酸式盐。如水解程度
3.相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐。如水解程度