Что такое константа равновесия?

Question

Что такое константа равновесия?

AlienLeo 31.01.2026 15:36

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Константа равновесия ( $K cap K$ ) — это величина, определяющая соотношение между концентрациями продуктов реакции и исходных веществ в состоянии химического равновесия. Она является количественной характеристикой глубины протекания химического процесса. Физический смысл Когда система достигает равновесия, скорость прямой реакции становится равной скорости обратной реакции. С этого момента концентрации всех участников процесса перестают изменяться во времени (при неизменных внешних условиях). Константа равновесия показывает, в какую сторону смещено это состояние:

Если $K > 1 cap K is greater than 1$ , равновесие смещено в сторону продуктов (прямая реакция преобладает).
Если $K < 1 cap K is less than 1$ , в системе преобладают исходные вещества.

Математическое выражение Для обратимой химической реакции общего вида: $a A + b B c C + d D a cap A plus b cap B is in equilibrium with c cap C plus d cap D$ Согласно закону действующих масс, константа равновесия (через молярные концентрации) выражается формулой: $K_{c} = \frac{[C]^{c} \cdot [D]^{d}}{[A]^{a} \cdot [B]^{b}} cap K sub c equals the fraction with numerator open bracket cap C close bracket to the c-th power center dot open bracket cap D close bracket to the d-th power and denominator open bracket cap A close bracket to the a-th power center dot open bracket cap B close bracket to the b-th power end-fraction$ Где:

$[A], [B], [C], [D] open bracket cap A close bracket comma open bracket cap B close bracket comma open bracket cap C close bracket comma open bracket cap D close bracket$ — равновесные концентрации веществ (моль/л).
$a, b, c, d a comma b comma c comma d$ — стехиометрические коэффициенты.

Виды констант равновесия В зависимости от способа выражения состава системы выделяют несколько типов констант:

$K_{c} cap K sub c$ : выражается через молярные концентрации (для растворов и газов).
$K_{p} cap K sub p$ : выражается через парциальные давления компонентов (применяется для газофазных реакций).
$K_{x} cap K sub x$ : выражается через мольные доли компонентов.

Связь между $K_{p} cap K sub p$ и $K_{c} cap K sub c$ описывается уравнением: $K_{p} = K_{c} (R T)^{Δ n} cap K sub p equals cap K sub c open paren cap R cap T close paren raised to the delta n power$ Где $Δ n delta n$ — разность коэффициентов продуктов и реагентов в газообразном состоянии. Важные особенности

Зависимость от температуры: Константа равновесия является функцией температуры. Для экзотермических реакций при повышении температуры $K cap K$ уменьшается, для эндотермических — увеличивается. Независимость от концентрации и давления: Изменение количества веществ или давления в системе может сместить равновесие (согласно принципу Ле Шателье), но само значение константы останется неизменным. Роль катализаторов: Катализаторы ускоряют достижение равновесия, но не влияют на его положение и значение константы. Гетерогенные реакции: Если в реакции участвуют твердые вещества, их концентрация считается постоянной и не включается в уравнение константы. Например, для реакции $C_{(т в)} + O_{2 (г)} C O_{2 (г)} cap C sub open paren т в close paren end-sub plus cap O sub 2 open paren г close paren end-sub is in equilibrium with cap C cap O sub 2 open paren г close paren end-sub$ константа будет: $K = \frac{[C O_{2}]}{[O_{2}]} cap K equals the fraction with numerator open bracket cap C cap O sub 2 close bracket and denominator open bracket cap O sub 2 close bracket end-fraction$ .

Термодинамическая связь Константа равновесия напрямую связана с изменением стандартной энергии Гиббса ( $Δ G^{\circ} cap delta cap G raised to the composed with power$ ): $Δ G^{\circ} = - R T \ln K cap delta cap G raised to the composed with power equals negative cap R cap T l n cap K$ Это уравнение позволяет вычислить теоретический выход реакции, зная термодинамические свойства веществ. Я могу рассчитать константу равновесия для конкретной химической реакции, если вы предоставите данные о концентрациях или термодинамических параметрах.

Что такое константа равновесия?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов