分子極性和化學(xué)平衡常數(shù)

1、中文名稱：極性英文名稱：polarity定義：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分布形成軸性梯度，產(chǎn)生不對稱極的特性。極性：jíxìng，polarity物體在相反部位或方向表現(xiàn)出相反的固有性質(zhì)或力量，對特定事物的方向或吸引力(如傾斜、感覺或思想)；向特定方向的傾向或趨勢，對兩極或起電(如物體的)特定正負(fù)狀態(tài)。在化學(xué)中，極性指一根共價(jià)鍵或一個(gè)共價(jià)分子中電荷分布的不均勻性。如果電荷分布得不均勻，則稱該鍵或分子為極性；如果均勻，則稱為非極性。物質(zhì)的一些物理性質(zhì)（如溶解性、熔沸點(diǎn)等）與分子的極性相關(guān)。1：物體在相反部位或方向表現(xiàn)出相反的固有性質(zhì)或力量。2：對特定事物的方向或吸引力（如傾斜、感覺或思

2、想）；向特定方向的傾向或趨勢。3：對兩極或起電(如物體的)特定正負(fù)狀態(tài)。4：在化學(xué)中，極性指一根共價(jià)鍵或一個(gè)共價(jià)分子中電荷分布的不均勻性。如果電荷分布得不均勻，則稱該鍵或分子為極性；如果均勻，則稱為非極性。物質(zhì)的一些物理性質(zhì)（如溶解性、熔沸點(diǎn)等）與分子的極性相關(guān)。分子極性一個(gè)共價(jià)分子是極性的，是說這個(gè)分子內(nèi)電荷分布不均勻，或者說，正負(fù)電荷中心沒有重合。分子的極性取決于分子內(nèi)各個(gè)鍵的極性以及它們的排列方式。在大多數(shù)情況下，極性分子中含有極性鍵，非極性分子中含有非極性鍵。 然而，非極性分子也可以全部由極性鍵構(gòu)成。只要分子高度對稱，各個(gè)極性鍵的正、負(fù)電荷中心就都集中在了分子的幾何中心上，這樣便消去了

3、分子的極性。這樣的分子一般是直線形、三角形或四面體形。2 分子極性對性質(zhì)的影響： 溶解性分子的極性對物質(zhì)溶解性有很大影響。極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑，也即“相似相溶”。蔗糖、氨等極性分子和氯化鈉等離子化合物易溶于水。具有長碳鏈的有機(jī)物，如油脂、石油的成分多不溶于水，而溶于非極性的有機(jī)溶劑。2 熔沸點(diǎn)在分子量相同的情況下，極性分子比非極性分子有更高的沸點(diǎn)。這是因?yàn)闃O性分子之間的取向力比非極性分子之間的色散力大。配位鍵示意圖配位鍵，又稱配位共價(jià)鍵，是一種特殊的共價(jià)鍵。當(dāng)共價(jià)鍵中共用的電子對是由其中一原子獨(dú)自供應(yīng)時(shí)，就稱配位鍵。配位鍵形成后，就與一般共價(jià)鍵無異。成鍵的兩原子間

4、共享的兩個(gè)電子不是由兩原子各提供一個(gè)，而是來自一個(gè)原子。例如氨和三氟化硼可以形成配位化合物：圖片式中表示配位鍵。在N和B之間的一對電子來自N原子上的孤對電子?；瘜W(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也不管反應(yīng)物起始濃度大小,最后都達(dá)到平衡,這時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值是個(gè)常數(shù),用K表示,這個(gè)常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)一般有濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義對于化學(xué)反應(yīng) mA+nB（可逆號）pC+qD   在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為：

5、 k=c(C)p*c(D)q/c(A)m*c(B)n, 在高中階段，我們將平衡常數(shù)表達(dá)式書寫成如右圖所示的形式。 在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，要注意以下問題： 在應(yīng)用平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，稀溶液中的水分子濃度可不寫。因?yàn)橄∪芤旱拿芏冉咏? gmL。水的物質(zhì)的量濃度為55.6 molL。在化學(xué)變化過程中，水量的改變對水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。 對于非水溶液中的反應(yīng)，溶劑的濃度同樣是常數(shù)。 當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)參加時(shí)，分子間的碰撞只能在固體表面進(jìn)行，固體的物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率和平衡沒有影響，因此，固體的“濃度”作為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達(dá)式中，就不寫固體的濃度

6、。 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于書寫的方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。但是這些平衡常數(shù)可以相互換算。 不同的化學(xué)平衡體系，其平衡常數(shù)不一樣。平衡常數(shù)大，說明生成物的平衡濃度較大，反應(yīng)物的平衡濃度相對較小，即表明反應(yīng)進(jìn)行得較完全。因此，平衡常數(shù)的大小可以表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。 平衡常數(shù)的測定平衡常數(shù)可以用實(shí)驗(yàn)方法測定，也可以利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算而得。 實(shí)驗(yàn)方法通常有化學(xué)方法和物理方法。 化學(xué)方法是通過化學(xué)分析法測定反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。但必須防止因測定過程中加入化學(xué)試劑而干擾了化學(xué)平衡。因此，在進(jìn)行化學(xué)分析之前必須使化學(xué)平衡“凍

7、結(jié)”在原來平衡的狀態(tài)。通常采用的方法是采取驟冷、稀釋或加入阻化劑使反應(yīng)停止，然后進(jìn)行分析。例如，要測定反應(yīng)2H2+O2（可逆號）2H2O在2 000 達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)，可以將一定量的水置于耐高溫的合金管中加熱，在2 000 時(shí)保持一段時(shí)間，使之達(dá)到化學(xué)平衡。然后，將管子驟然冷卻，再分析其中H2O、H2、O2的含量，便可計(jì)算出在2 000 時(shí)這個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)。 物理方法就是利用物質(zhì)的物理性質(zhì)的變化測定達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)濃度的變化，如通過測定體系的折光率、電導(dǎo)、顏色、壓強(qiáng)或容積的改變來測定物質(zhì)的濃度。物理方法的優(yōu)點(diǎn)是在測定時(shí)不會干擾或破壞體系的平衡狀態(tài)。 平衡常數(shù)的單位平衡常數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和

8、非標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之分，前者的量綱唯一，后者的量綱取決于平衡常數(shù)的表達(dá)式。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)算得的平衡常數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，記作K,又稱之為熱力學(xué)平衡常數(shù)；用平衡時(shí)生成物對反應(yīng)物的壓力商或濃度商表示的平衡常數(shù)是經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)（Kp或Kc）,或稱作非標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。中學(xué)教材中涉及的平衡常數(shù)是經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)。 大家知道，一些重要的熱力學(xué)函數(shù)，如U、H、F、G等的絕對值是無法確定的。為了計(jì)算它們的相對大小，需要統(tǒng)一規(guī)定一個(gè)狀態(tài)作為比較的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才不致引起混亂。所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指在溫度T和標(biāo)準(zhǔn)壓力 (273.15K（0），100kPa)下物質(zhì)的特定狀態(tài)，簡稱標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。熱力學(xué)數(shù)據(jù)表中的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，國際上都已有明確規(guī)定。

9、 對于反應(yīng)物計(jì)量系數(shù)之和等于生成物計(jì)量系數(shù)之和的反應(yīng)，其經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)是無量綱的純數(shù)，與壓力、濃度所用的單位無關(guān)，而且也等于標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之值。 對于反應(yīng)物計(jì)量系數(shù)之和不等于生成物計(jì)量系數(shù)之和的反應(yīng)，則其經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)是有量綱的量，其數(shù)值就與壓力、濃度所用的單位有關(guān)。也只有當(dāng)壓力、濃度的單位與熱力學(xué)數(shù)據(jù)表中對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的單位相同時(shí)，所計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)數(shù)值才能與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)數(shù)值相同。 催化劑對化學(xué)平衡的影響對于一個(gè)確定的可逆反應(yīng)來說，由于反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)組成、質(zhì)量不變，因此，無論是否使用催化劑，反應(yīng)的始、終態(tài)都是一樣的，則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變化是相等的，催化劑對化學(xué)平衡無影響。也就是說，催化劑只是改變了化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)途徑，而熱力學(xué)卻僅僅關(guān)注變化的始、終兩態(tài)。 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)采用同一種催化劑，可以同等程度改變正、逆反應(yīng)速率，而使化學(xué)平衡保持原有的狀態(tài)。因此，催化劑對化學(xué)平衡常數(shù)亦無影響。 平衡常數(shù)的影響因素在中學(xué)階段，通常認(rèn)為化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，吸熱反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，放熱反應(yīng)則相反。但是嚴(yán)格說來，化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)是溫度與壓力的函數(shù)，對于不同的化學(xué)平衡常數(shù)，其情況也有所不同。 在氣相反應(yīng)中，所有的標(biāo)準(zhǔn)平衡