化学の濃度平衡について

濃度平衡定数Kについての質問です。下図のように式の右辺の各濃度は反応式の化学量論係数乗されますが、経験上、下式２のようにはならず、下式１のようになっています。つまりもっとも簡単な整数比になっている係数が濃度の乗数になっていますが、これは規則として決まっているのですか？　
　教科書を見たところ濃度の乗数は反応式の係数と一致するとだけ書かれており、上で述べたことについて言及されていません。このことについて言及している本があれば教えていただけると嬉しいです。お願いします。

質問者からの補足コメント

• なるほどわかりました。ありがとうございます。熱力学ですよね、一応勉強しておきたいのですみませんが、できれば本を教えてはいただけないでしょうか。もちろん無理なら、熱力学の中でもどういった種類の本を見たらいいのか教えていただけないでしょうか。お願いします。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/10/15 01:09

No.2 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/10/14 08:01

熱力学の教科書に平衡定数が導出されていく過程が書いてあり、全て1の様な反応から定義して記載されています。

2の様な反応を仮定して平衡定数を導いている教科書はありません。
ギブス自由エネルギーと平衡定数は密接に関係しているので、
どの熱力学(化学の一分野ですね)の教科書でも平衡定数の導出過程の記述が簡便か詳しいかは別に、
2のような反応を仮定しているものはありません。

平衡定数がどうやって導かれのか、の大前提であるので、1のような記述が絶対でわざわざ、その旨を記載していないですね。

また、化学反応式の記載の基本として一部の例外がありますが簡単な整数比になるように記載することになっているので、
わざわざ、2のような反応を仮定する意味があるとは思えませんね

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/10/12 22:24

規則として決まっているというよりも、

平衡定数の導出が、「もっとも簡単な整数比になっている係数が濃度の乗数」という前提で定義されているからです。
高校の化学では習いませんが、平衡定数は熱力学的に以下の式のように導出されているものなので、1のようにしなければいけないものです。

等温等圧条件下で非膨張で取り出すことができる熱(反応熱)をギブス自由エネルギーといい、圧平衡定数は
ΔG＝-RTlnKp
というように定義されているものです。(ここら辺りになると私は簡単に説明できません…orz)
濃度を用いた平衡定数も同様ですが、
高校の化学では簡単にするために濃度や圧力を用いていますが、本来は熱力学的な物理量で定義されているものです。

高校の参考書などで平衡定数に単位がついているもの(圧やモル濃度等)がありますが、
本来は、対数の中で定義されている数値なので、実際は無次元量です。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。最後に「もっとも簡単な整数比になっている係数が濃度の乗数」みたいな文の入った化学の参考書ってなんかありますか？

お礼日時：2016/10/14 01:27