平衡定数

平衡定数（へいこうていすう、英: equilibrium constant）は、化学反応の平衡状態を、物質の存在比で表したもの。通例K で表され、

$a\mathrm{A} + b\mathrm{B} + c\mathrm{C} + d\mathrm{D} + \cdots \ \overrightarrow \longleftarrow \ \alpha \mathrm{AB} + \beta \mathrm{CD} + \gamma \mathrm{EF}+ \cdots$

という反応では、

$K = \frac {[\mathrm{AB}]^\alpha[\mathrm{CD}]^\beta[\mathrm{EF}]^\gamma\cdots}{[\mathrm{A}]^a[\mathrm{B}]^b[\mathrm{C}]^c[\mathrm{D}]^d\cdots}$

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。

物質の存在比は、分圧、フガシティーや濃度、モル分率などで表される。最も広く用いられているのは、分圧を用いた平衡定数で、圧平衡定数 K _P と表される。K _P は、ギブス自由エネルギーとの間で次の式を満たす。

$\Delta G = -RT\ln K_\mathrm{P}$

ここで、G はギブス自由エネルギー、R は気体定数を示す。

平衡定数の単位は、例えば理想気体の化学反応の場合、a A + b B → c C + d D という反応を考えると、

$K_\mathrm{P} = \left(\frac{P_\mathrm{C}}{P_0}\right)^c \left(\frac{P_\mathrm{D}}{P_0}\right)^d \left(\frac{P_\mathrm{A}}{P_0}\right)^{-a} \left(\frac{P_\mathrm{B}}{P_0}\right)^{-b}$

となり、無次元量になる。

関連項目

• 結合定数（または会合定数、association constant, Ka）
• 解離定数（dissociation constant, Kd）