
【化】 equilibrium concentration
balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【計】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【醫】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【經】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level
chroma; consistence; consistency; deepness; strength
【化】 concentration
【醫】 concentration; M-concentration M; strength
平衡濃度(Equilibrium Concentration)是化學動力學與熱力學中的核心概念,指可逆反應達到動态平衡時,反應物和生成物各物質的濃度不再隨時間變化的狀态。此時正反應速率與逆反應速率相等,系統處于宏觀靜止但微觀持續反應的穩定狀态。
從漢英對照角度,"平衡濃度"對應的英文術語為"equilibrium concentration",常用于描述溶液中離子平衡(如酸堿解離)或氣相反應中的物質分布(如合成氨工業)。例如,在氨的合成反應 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 中,當系統達到平衡時,氮氣、氫氣和氨氣的濃度比将保持恒定,其數學表達式為: $$ K_c = frac{[NH_3]}{[N_2][H_2]} $$ 其中Kc為溫度相關的平衡常數。
該概念的實際應用包括:
影響因素主要涵蓋溫度、壓力、催化劑及初始濃度,遵循勒沙特列原理(Le Chatelier's principle)。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)建議通過分光光度法或電導率測定等實驗手段确定平衡濃度值。
平衡濃度是化學平衡狀态中物質濃度的特定概念,具體解釋如下:
平衡濃度指化學反應達到動态平衡時,體系中各反應物和生成物的濃度。此時正、逆反應速率相等,各物質的濃度不再隨時間變化。例如,在弱酸解離反應(如HX ⇌ H⁺ + X⁻)中,H⁺和X⁻的濃度即為平衡濃度。
動态平衡
雖然宏觀上濃度不再變化,但微觀上正、逆反應仍在持續進行,隻是速率相等。
濃度表示方法
通常用方括號[ ]标注,如[H⁺]表示氫離子平衡濃度;純液體(如H₂O)的濃度視為常數1。
與初始濃度的區别
平衡濃度是反應物和生成物在平衡時的剩餘濃度,而非反應前的初始濃度或反應掉的濃度。
平衡常數計算
平衡濃度是計算化學平衡常數(K)的核心參數。例如,對于反應aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常數公式為:
$$
K = frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}
$$
其中所有濃度均為平衡濃度。
溶液體系分析
在弱電解質解離或吸附平衡中,平衡濃度用于描述溶液中各型體的分布(如HA和A⁻的濃度比例)。
若某反應初始濃度為1 mol/L的反應物A,平衡時測得A的濃度為0.2 mol/L,生成物B的濃度為0.8 mol/L,則平衡濃度分别為:[A] = 0.2 mol/L,[B] = 0.8 mol/L。
以上内容綜合了化學平衡的基本定義、計算方法和應用場景,權威信息參考自百科及化學解析資料。
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