平衡定数

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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]

定義[編集]

平衡定数は通例 K で表され、反応ギブズエネルギー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。


また、溶液中の化学においては、会合定数や結合定数とも同意義で利用されている。[5]

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).
  5. ^ 平衡定数・会合定数・解離定数・結合定数について分かりやすく解説”. 2019年10月4日閲覧。

参考文献[編集]

  • 文部省日本物理学会編『学術用語集 物理学編』培風館、1990年。ISBN 4-563-02195-4[リンク切れ]
  • IUPAC. “equilibrium constant” (英語). Gold Book. 2012年3月25日閲覧。
  • 林茂雄 『移動現象論入門』 東洋書店、2007年。ISBN 978-4-88595-691-1 
  • P. W. Atkins、千原秀昭(訳)、2009、『アトキンス物理化学』8、上、 東京化学同人 ISBN 978-4-8079-0695-6
  • 平衡定数・会合定数・解離定数・結合定数について[1]


関連項目[編集]

  1. ^ 平衡定数・会合定数・解離定数・結合定数について分かりやすく解説”. 2019年10月4日閲覧。