活性的觀念 The concept of Activity

化學原理啟迪143

1.      真正的平衡常數方程式，並不只是一個物質在平衡狀態中的壓力或濃度，而是要考慮那個物質在平衡狀態下，壓力（或濃度）與參考壓力（或參考濃度）之間的比例；

2.      以上說的「比例」就是一個物質的「活性activity」，用壓力下的定義如下：

活性Activity(第i個組成物質)＝ai＝Pi/Preference

3.      在這裡，Pi=第i個氣體組成物質的分壓

P reference＝1atm(實際的氣壓)

我們設定，這個氣體是符合理想氣體的行為。

4.      用活性的概念，看以下的平衡反應方程式

jA+kB←→lC+mD

5.      這個平衡方程式可以寫成

K＝(aC)^l(aD)^m/(aA)^j(aB)^k ＝(PC/Pref)^l(PD/Pref)^m/(PA/Pref)^j(PB/Pref)^k

6.      因為所有的壓力都是以大氣壓atm為單位，所以我們可以刪除大氣壓atm

Kp＝(PC(atm)/1atm)^l(PD(atm) /1atm)^m/(PA(atm)/1atm)^j(PB(atm)/1atm)^k＝PC^lPD^m/PA^jPB^k

以上的結果顯示，Kp是沒有單位的。

7.      當一個系統的平衡位置，是以「每升L幾莫耳moles」來說明，它的參考狀態就是每升1莫耳「1mol/L」。因為參考狀態是不同的，所以，一般而言：

K≠Kp

K是用濃度單位說明的平衡位置

Kp是用壓力說明的平衡位置

8.      這個原則唯一的例外是，當化學反應方程式，反應前的各個物質的係數總和，等於反應後的各個物質的係數總和，這時候分子與分母的的次方數值一樣，例如H2+F2←→2HF，所以單位被抵銷掉，K=Kp。

9.      在這個章節，我們會保留Kp或K的視單位來提醒我們，應該用什麼樣的參考狀態來轉換K和Kp。

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl《Chemical Principles》

徐弘毅：

1.      一個人是高知識，還是低知識？要與社會所有人的平均知識相比。一個人的體能很好，還是很差？要跟全國所有人的平均體能相比。

2.      一個物質是很有活性，還是沒有什麼活性？要跟所有物質的活性相比。

3.      如果以壓力來當成衡量的標準，我們平常生活周遭的氣體粒子，對各種東西的撞擊壓力是1大氣壓；

4.      那麼，某種物質的氣體粒子對所有東西的撞擊力(壓力)，跟所有氣體粒子的撞擊力(1大氣壓)相比，是比較高？還是比較低？這就是鑒定活性的標準。

5.      假如某個物質的氣體粒子的撞擊力量(壓力)，比周遭所有氣體粒子的平均撞擊力量強，那就是很有活力(有活性)，它會積極地到處碰撞，比周遭所有粒子還要快一步撞斷別人或自己的化學鍵，然後重組成新的化合物。

6.      假如某個物質的氣體粒子的撞擊力量，比周遭所有氣體粒子的平均撞擊力量弱，那就是比較沒有活力(沒有活性)，它被動地等環境周遭的粒子撞擊自己，等周遭粒子的撞擊力量夠打斷彼此的化學鍵之後，才重新組成新的化合物。