标准化学平衡常数与经验化学平衡常数

第六章 小论文

题目：标准化学平衡常数与经验化学平衡常数

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摘要：

对于标准平衡常数，气体的量以该气体的分压表示，溶液的量以浓度表示。而且，有关物质的分压（或浓度）都要分别除以其标准态的量。经验化学平衡常数是在特定条件下（如温度、压力、溶剂性质、离子强度等），可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比或反应产物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比。此两者在实际计算时，有无量纲并不会影响最终的计算结果，但是量纲的存在，为计算与书写带来了不便。除以一个标准的压力（或浓度），将本来的量纲消掉就可以规避掉这个问题。在学习过程中，很多学生对这两个概念混淆不清。或许将“经验化学平衡常数”改为“化学平衡经验量”会有助于学生理解。

关键词：标准平衡常数 经验化学平衡常数 量纲 名称更改

正文：

IUPAC推荐采用的标准平衡常数，也称热力学平衡常数。热力学上规定平衡常数表达式中，气体的量以该气体的分压表示，溶液的量以浓度表示。而且，有关物质的分压（或浓度）都要分别除以其标准态的量。IUPAC规定气体分压的标准态p⊖为100kPa，液体的标准态c⊖为1.0mol/L。气相平衡有如下关系式K=对于溶液中的平衡，

mA(aq)+nB(aq)⇄pC(aq)+qD(aq) K=

⊖

⊖

，因为c⊖=1.0mol/L，所以上式可简化成K⊖= 。标准平衡常数K⊖是量纲

[1]

为1的常数。

经验化学平衡常数是在特定条件下（如温度、压力、溶剂性质、离子强度等），可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比或反应产物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比。用符号“K”表示。从热力学理论上来说，所有的反应都存在逆反应，也就是说所有的反应都存在着热力学平衡，都有平衡常数。平衡常数越大，反应越彻底。 对于可逆反应:

aA(aq)+bB(aq)⇄gG(aq)+hH(aq)

在一定温度下，达到平衡时，其标准平衡常数为:K= ，式中K称为化学反应的经验

平衡常数。经验平衡常数一般是有单位的，只有当反应物的计量数之和与生成物的计量数之

[2]

和相等时，才是无量纲量。

经验化学平衡常数是我们在高中就已经接触了的一个物理量，名义上是一个“常数”，但它一般情况下却有量纲的存在，为计算与书写带来了不便。为了规避掉这个问题，人们聪明的对经验化学平衡常数做了一个小小的转换：在各个物质压力（或浓度）上除以一个标准的压力（或浓度），将本来的量纲消掉。如此一来，这个化学平衡常数就真真正正的成为了一个“常数”，为书写与记录带来了便利。

此两者在实际计算时，有无量纲并不会影响最终的计算结果，但是IUPAC推荐采用的标准平衡常数明显更为简便，尤其是在更加复杂的配位平衡，难溶化合物的溶解度的计算等等的问题中，标准平衡常数的有时就更为显著。

在学习过程中，由于学生先接触到的是经验化学平衡常数，而这个常数其实是有量纲的，造成很多学生不容易理解，往往在学习了标准平衡常数后对这两个概念混淆不清。或许将“经验化学平衡常数”改为“化学平衡经验量”会有助于学生理解。

参考文献：

[1]服从于命运.新104第4章化学平衡_（DB/OL）[2]pt1639，y2308，等.平衡常数_百度百科（DB/OL）