無機化學中標準平衡常數(shù)的計算及形式

潘衛(wèi)軍　傅小明

摘要：標準平衡常數(shù)貫穿于工科大一化學教材中的所有化學平衡，可用于討論單相或多相平衡體系，也可以和標準熱力學函數(shù)相聯(lián)系，是無機化學教學的難點。文章總結了無機化學教材中標準平衡常數(shù)的各種計算方法、計算公式，對公式的使用進行了解釋說明，并詳細介紹了無機化學教材中常見的標準平衡常數(shù)的形式，有助于學生更好地理解和掌握標準平衡常數(shù)。

關鍵詞：標準平衡常數(shù)；工科；無機化學；計算；形式

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2015）33-0182-02

任何可逆反應，不管反應的始態(tài)如何，在一定溫度下達到化學平衡時，各生成物平衡濃度的冪的乘積與反應物平衡濃度的冪的乘積之比為一常數(shù)，稱為化學平衡常數(shù)。化學平衡常數(shù)分為實驗平衡常數(shù)和標準平衡常數(shù)，其中實驗平衡常數(shù)又稱經(jīng)驗平衡常數(shù)，其數(shù)值和量綱隨所用濃度、壓力單位不同而不同，其量綱一般不為1，使用非常不方便，國際上現(xiàn)已統(tǒng)一改用標準平衡常數(shù)。標準平衡常數(shù)也稱熱力學平衡常數(shù)，與實驗平衡常數(shù)表達式相比，不同之處在于每種溶質的平衡濃度項應除以標準濃度，每種氣體物質的平衡分壓均應除以標準壓力，所以標準平衡常數(shù)的量綱為1。我們在工科大一無機化學教學中，詳細講解標準平衡常數(shù)，實驗平衡常數(shù)只作簡單介紹。

標準平衡常數(shù)知識點是工科大一無機化學教學的難點：一方面標準平衡常數(shù)的計算有多種方法，涉及的公式比較多；另一方面標準平衡常數(shù)的表現(xiàn)形式有很多種。為了更好地幫助學生理解和掌握標準平衡常數(shù)，我們在教學中進行了歸納總結。

一、利用標準平衡常數(shù)的定義式計算[1]

標準平衡常數(shù)中，一定是生成物相對濃度（或相對分壓）相應冪的乘積作分子；反應物相對濃度（或相對分壓）相應冪的乘積作分母。其中的冪為該物質化學計量方程式中的計量系數(shù)。純液體、純固態(tài)物質不出現(xiàn)在標準平衡常數(shù)表達式中，視為常數(shù)。

二、利用多重平衡規(guī)則計算

如果一個化學反應式是若干相關化學反應式的代數(shù)和，在相同的溫度下，這個反應的標準平衡常數(shù)等于各相關反應的標準平衡常數(shù)之積（或商）。這個規(guī)則叫多重平衡規(guī)則。利用多重平衡規(guī)則，可以從一些已知反應的標準平衡常數(shù)求算未知反應的標準平衡常數(shù)，而無需通過實驗。例如：

經(jīng)過多年的教學實踐證明：我們對無機化學教材中標準平衡常數(shù)的各種計算方法、計算公式及其常見的形式進行總結，有助于學生更好地理解和掌握標準平衡常數(shù)。

參考文獻：

[1]天津大學無機化學教研室編.無機化學[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]天津大學物理化學教研室編.物理化學[M].北京：高等教育出版社，2001.