5.3
平衡常数“K”定义为生成物浓度与反应物浓度之比,其中每种物质的浓度均以其在化学反应方程式中的化学计量系数为指数。
反应商Q的形式与K相同,但适用于体系在任意时刻的状态——不一定是平衡状态。它有助于评估体系当前所处的状态。
ΔrG 是指在当前条件下反应的吉布斯自由能变化。标准吉布斯自由能变化 ΔrG° 则指标准条件下的变化:1 摩尔浓度和 1 大气压。
二者之间的关系由以下方程表示:
ΔrG = ΔrG° + RT ln Q
在平衡状态下,ΔrG 为零,且Q = K,因此可得:
ΔrG° = –RT ln K
若“K”远大于1,且 ΔrG° 为负值,则反应倾向于生成产物。
反之,若“K”远小于1,且 ΔrG° 为正值,则反应倾向于保留反应物。
当“K”等于1时,反应物和生成物均以显著的量存在。
处于平衡状态的反应,其正反应和逆反应的速率相等。这种平衡状态并不意味着反应已经停止,而是指正、逆反应以相同的速率进行。因此,反应物和生成物的浓度随时间保持不变。
平衡常数用“K”表示,是理解平衡状态的关键因素。K 是正向反应速率常数与逆向反应速率常数的比值,可定量反映正向与逆向反应的相对速率。
除此之外…