14.2
質量作用の法則は、反応物と生成物の平衡濃度を関連付けるために平衡定数を導入します。
AとBが反応物、CとDが生成物、小文字のa、b、c、およびdがそれぞれの化学量論的係数である平衡化学方程式の場合、平衡定数の式は、生成物のモル濃度を反応物のモル濃度で割った値によって与えられ、すべて化学量論的係数に引き上げられます。
平衡定数は、多くの場合、記号KまたはKCで表され、添え字cはモル濃度に対する平衡定数を示します。モル濃度の比であるため、平衡定数は単位がありません。
1よりはるかに大きい大きな平衡定数は、分子、つまり製品の濃度が分母、つまり反応物の濃度よりも大きいことを意味します。これは、平衡が生成物に向かっており、順反応に有利であることを示しています。
逆に、平衡定数が 1 よりはるかに小さい場合は、分母が分子よりも大きいことを意味します。これは、平衡が反応物に向かっており、逆反応に有利であることを意味します。
1 以上の平衡定数の場合、反応物と生成物の相対濃度はほぼ同じです。これは、順方向も逆方向の反応も好まれないことを示しています。
化学式を変更すると、平衡定数も変化します。
平衡定数xの化学反応が逆になると、逆反応の平衡定数の表現は順反応の逆数になります。したがって、新しい平衡定数は x に対して 1 になります。
係数に別の係数nを掛けると、平衡定数は同じ係数に上がります。新しい平衡定数は xn になります。
2つ以上の個々の反応を加算すると、反応全体の平衡定数は個々の平衡定数の積になります。したがって、新しい平衡定数は y × z になります。
不均一平衡の場合、平衡定数の発現は純粋な固体または純粋な液体のエンティティを除外します。
たとえば、固体の硝酸アンモニウムを気体の亜酸化窒素と水蒸気に分解するための平衡定数の式は、純粋な固体である硝酸アンモニウムを除外します。
これは、純粋な固体または液体の相対的なモル濃度が反応中に一定のままであるためです。
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