Qu'est-ce que le quotient réactionnel ?
Le quotient réactionnel, noté Q, traduit les proportions relatives de produits et de réactifs présents dans une réaction à un instant donné — et pas seulement à l'équilibre. Pour la réaction réversible générale aA + bB ⇌ cC + dD, Q se calcule exactement comme la constante d'équilibre K, mais à partir des concentrations actuelles (hors équilibre).
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la concentration molaire de chaque espèce (\([A]\), \([B]\), \([C]\), \([D]\)) ainsi que son coefficient stœchiométrique (\(a\), \(b\), \(c\), \(d\)) tiré de l'équation équilibrée. Le calculateur élève chaque concentration à la puissance de son coefficient, multiplie les termes correspondant aux produits, puis divise par le produit des termes des réactifs. Si une espèce n'intervient pas dans votre réaction, paramétrez sa concentration et son coefficient de façon que son terme vaille 1 (par exemple concentration 1, coefficient 0).
La formule expliquée
$$Q = \dfrac{[C]^c\,[D]^d}{[A]^a\,[B]^b}$$ Les exposants proviennent directement de l'équation chimique équilibrée. La comparaison de Q à la constante d'équilibre K permet de prévoir le sens d'évolution de la réaction : si \(Q < K\), la réaction se déroule dans le sens direct (vers les produits) ; si \(Q > K\), elle évolue dans le sens inverse ; si \(Q = K\), le système est à l'équilibre.
Exemple résolu
Pour N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, supposons \([N_2] = 0{,}5\ \text{M}\), \([H_2] = 2\ \text{M}\), \([NH_3] = 1\ \text{M}\). On obtient alors $$Q = \frac{1^2}{0{,}5^1 \times 2^3} = \frac{1}{0{,}5 \times 8} = \frac{1}{4} = \mathbf{0{,}25}.$$
FAQ
Q est-il identique à K ? Les deux utilisent la même expression, mais K ne s'applique qu'à l'équilibre, tandis que Q se calcule à n'importe quel instant.
Quelle est l'unité de Q ? Q est considéré comme sans dimension lorsqu'il est calculé à partir des activités ; il est ici exprimé comme un nombre sans unité.
Comment traiter les solides ou liquides purs ? Leur activité vaut 1 : il suffit donc de les écarter en attribuant la valeur 1 à leur terme.