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平衡定数(へいこうていすう、: equilibrium constant[1])は、化学反応平衡状態を、物質の存在比で表したもの[2]

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定義編集

平衡定数は通例 K で表され、反応ギブスエネルギーΔGと以下の関係にある:

 

ここで、R気体定数T熱力学温度である。平衡定数は量論数を冪とした生成物と反応物の活量の比である。

たとえば

 

という反応では、

 

である。ただしaは各物質の活量で、平衡定数は無次元量である。この定義式は、平衡状態における化学ポテンシャルのつりあいから導かれる[3]

活量は、モル分率フガシティー分圧を基準圧力1 barで除したもの、あるいは濃度を基準濃度1 mol/Lで除したものなどで近似される。しかしながら、上記の物理量を無次元化せずに平衡定数を表すこともある。

分圧を用いた場合特に圧平衡定数 KP と呼ばれる[注 1]。上記の反応の場合、圧平衡定数は、

 

となる。ただし P° は基準圧力(1 bar)である。

脚注編集

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注釈編集

  1. ^ 圧平衡定数は主に気体反応で用いられ、溶液反応ではモル分率が用いられる[4]

出典編集

  1. ^ 文部省 (1990) 学術用語集 物理学編。
  2. ^ IUPAC.
  3. ^ (2007) p.142。
  4. ^ (2007).

参考文献編集


関連項目編集