イオン積

質問

イオン積

化学反応Ａ＋Ｂ←→Ｃ＋Ｄ
の平衡定数をＫとすると

Ｋ＝[ｃ][ｄ]/[a][b]
となりますよね

ここで素朴な疑問なのですがなぜ積の形をとるのですか？
足し算ならまだ感覚的にわかる気がします

大学一年理系の私にわかるように説明してほしいです

お願いします

回答No.3

htms42 · ベストアンサー

＃２にあるような出会いの頻度で考えるという説明が良くされます。
反応速度が釣り合うというイメージで平衡を説明するときに使われる考え方です。
高校の教科書でも使われています。
でも出会いで考えるのであれば反応機構が関係してきます。
Ａ＋Ｂ→Ｃ　という反応の場合で言えば、反応速度が[Ａ][Ｂ]にいつも比例するとは限りません。

平衡定数の表現は反応式が決まれば決まります。反応機構には無関係です。
反応の両辺の化学ポテンシャルが等しくなるという条件で平衡を考えているからです。
化学ポテンシャルは化学熱力学の中で学習するはずです。

積の表現になるのは化学ポテンシャルの表現の中に濃度のｌｏｇが出てくるからです。
ポテンシャルの和がｌｏｇの中で濃度の積に変わります。
反応式の中の係数が濃度のべきに変わるというのも同じ理由です。

物理化学の教科書にはたいてい載っていますからご自分で勉強されてもいいだろうと思います。

お礼

詳しい説明ありがとうございます！

物理化学の教科書で深いところを調べてみようと思います。

回答No.2

noname#160321

実に簡単です。
ＡとＢが反応するには両方の化学種(原子、分子、イオン、ラジカル、その他何でも良い)が出会わなくてはなりません。
出会う頻度はその化学種の濃度に比例します。
なお、濃度の代わりに分圧、存在比をもちいても同じです。
存在比の場合平衡定数が無名数になるので非常に便利ですが、存在比自体の算出が面倒なのであまり使われません。
逆反応も同じことです。

お礼

回答ありがとうございます

難しく考えすぎていたみたいです

納得しました！

回答No.1

noname#185706

A + B (→ C + D) の反応率は、（単純な場合には）A、B それぞれの濃度に比例するので、係数を k1 として k1 [A] [B] と書けます。

同様に C + D (→ A + B) の反応率は k2 [C] [D] と書けます。

平衡状態ではこの二者が等しいので、
k1 [A] [B] = k2 [C] [D] 。
よって
[C] [D] / ([A] [B]) = k1 / k2 = K 。

素人の推測ですが。

お礼

素早い回答ありがとうございます！

またひとつ勉強になりました。