什么是平衡常数(Kc)?
对于达到平衡状态的可逆反应,平衡常数 Kc 表示生成物浓度与反应物浓度之比,其中每种物质的浓度都要按其化学计量数取幂。Kc 越大,说明平衡时生成物占主导;Kc 越小,则说明反应物占主导。当浓度以标准浓度(1 mol/L)为基准定义时,Kc 是无量纲的。
如何使用本计算器
请输入平衡时每种生成物和反应物的摩尔浓度(mol/L),以及它们在配平方程式中的化学计量数。本计算器最多支持两种生成物和两种反应物——如果你的反应只有一种生成物或反应物,将第二种留空(或填 0)即可。随后,工具会分别计算生成物项、反应物项,以及二者之比,即 Kc。
公式详解
对于通式反应 aA + bB ↔ cC + dD,平衡常数为:
$$K_c = \frac{[\text{C}]^{c} \cdot [\text{D}]^{d}}{[\text{A}]^{a} \cdot [\text{B}]^{b}}$$
只有与溶液处于同一相态(水溶液或气态)的物质才计入表达式;纯固体和纯液体不计入。若要排除可选的第二种物质,将其化学计量数设为 0 即可。
计算实例
以反应 2A ↔ B 为例,平衡时 \([\text{A}] = 0.2\ \text{mol/L}\),\([\text{B}] = 0.5\ \text{mol/L}\)。分子为 \([\text{B}]^{1} = 0.5\);分母为 \([\text{A}]^{2} = 0.2^2 = 0.04\)。因此 $$K_c = \frac{0.5}{0.04} = 12.5$$
常见问题
Kc 与 Kp 有什么区别?Kc 使用摩尔浓度,而 Kp 用于气相反应,使用各组分的分压。
Kc 有单位吗?按照惯例,Kc 被视为无量纲量,因为浓度都是相对于 1 mol/L 标准状态来表示的。
Kc 大于 1 意味着什么?这表明正反应占优势,平衡时生成物占主导地位。