
【化】 conditional equilibrium constant
在化学领域,条件平衡常数(Conditional Equilibrium Constant)是一个重要的概念,用于描述在特定条件下(如固定pH值、离子强度或配体浓度)化学平衡的状态。以下从汉英词典角度并结合专业背景进行详细解释:
$$
K = frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}
$$
其中浓度均为活度(activity)。
$$
K' = frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b} quad text{(特定条件下总浓度之比)}
$$
其数值随实验条件变化,更贴近实际体系。
配位化学
金属离子与配体(如EDTA)的络合反应中,$K'$ 随pH变化。例如EDTA与钙离子的条件稳定常数:
$$
K'{text{CaY}} = frac{[text{CaY}]}{[text{Ca}^{2+}][text{Y}{text{tot}}]}
$$
其中 $[text{Y}_{text{tot}}]$ 为EDTA总浓度,其值受pH影响(因EDTA存在质子化形态)。
生物化学
酶促反应(如 $E + S rightleftharpoons ES rightarrow E + P$)的表观米氏常数($K_M$)即为条件平衡常数,依赖pH、离子强度等。
分析化学
沉淀溶解平衡中,溶度积常数($K{sp}$)在含络合剂体系变为条件溶度积 $K'{sp}$,用于计算实际溶解度。
高等教育出版社,第10章“化学平衡”详述了条件常数与热力学常数的关系。
络合滴定章节解释了EDTA滴定中条件稳定常数的计算与应用。
酶动力学部分讨论了pH对表观平衡常数的影响机制。
Pure and Applied Chemistry 期刊对条件常数的定义与标准化使用有明确规范(链接:DOI:10.1351/pac200779010293)。
特征 | 热力学平衡常数 ($K$) | 条件平衡常数 ($K'$) |
---|---|---|
依赖因素 | 温度 | 温度、pH、离子强度等 |
物理意义 | 标准状态下的平衡关系 | 实际条件下的表观平衡关系 |
应用场景 | 理论计算 | 实验体系分析 |
示例 | $K_a$(酸解离常数) | $K'_a$(特定pH下的表观常数) |
通过条件平衡常数,研究者可更准确地预测复杂体系中化学平衡的行为,尤其在生物、环境及分析化学领域具有不可替代的价值。
条件平衡常数是化学平衡中的一个重要概念,用于描述在特定实际条件下(如存在副反应、离子强度变化等)反应的平衡状态。以下是详细解释:
定义与核心公式
条件平衡常数($K'$)是修正后的平衡常数,其表达式为:
$$K' = K cdot frac{alpha{text{产物}}}{alpha{text{反应物}}}$$
其中,$K$为标准平衡常数,$alpha$为副反应系数,表示未参与主反应的组分浓度与实际有效浓度的比值。例如,在络合反应中,金属离子可能因水解或与其他配体结合而发生副反应,此时$alpha$会显著影响$K'$。
与标准平衡常数的区别
应用场景
影响因素
示例:在EDTA滴定Ca²⁺时,若溶液pH较低,EDTA(Y⁴⁻)会与H⁺结合生成HY³⁻等副产物,此时需通过条件稳定常数$K'{text{CaY}} = K{text{CaY}} / alpha_Y$($alpha_Y$为EDTA的酸效应系数)判断反应是否完全。
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