Что такое реакционный коэффициент?
Реакционный коэффициент Q показывает соотношение продуктов и реагентов в реакции в любой произвольный момент времени — а не только в состоянии равновесия. Для общей обратимой реакции aA + bB ⇌ cC + dD величина Q рассчитывается точно так же, как константа равновесия K, но по текущим (неравновесным) концентрациям.
Как пользоваться калькулятором
Введите молярную концентрацию каждого вещества (\([A]\), \([B]\), \([C]\), \([D]\)) и его стехиометрический коэффициент (\(a\), \(b\), \(c\), \(d\)) из уравнения реакции, приведённого в сбалансированном виде. Калькулятор возводит каждую концентрацию в степень соответствующего коэффициента, перемножает члены для продуктов и делит на произведение членов для реагентов. Если какого-то вещества в реакции нет, задайте его концентрацию и коэффициент так, чтобы соответствующий член равнялся 1 (например, концентрация 1, коэффициент 0).
Разбор формулы
$$Q = \dfrac{[C]^c\,[D]^d}{[A]^a\,[B]^b}$$ Показатели степени берутся прямо из сбалансированного химического уравнения. Сравнение Q с константой равновесия K показывает, в какую сторону пойдёт реакция: если Q < K, реакция идёт вперёд (в сторону продуктов); если Q > K — в обратную сторону; если Q = K, система находится в равновесии.
Пример расчёта
Для реакции N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ пусть \([N_2] = 0{,}5\) М, \([H_2] = 2\) М, \([NH_3] = 1\) М. Тогда $$Q = \dfrac{1^2}{0{,}5^1 \times 2^3} = \dfrac{1}{0{,}5 \times 8} = \dfrac{1}{4} = \mathbf{0{,}25}.$$
Частые вопросы
Q и K — это одно и то же? Они вычисляются по одной и той же формуле, но K применима только в состоянии равновесия, а Q — в любой момент времени.
В каких единицах измеряется Q? Если Q рассчитывается через активности, его считают безразмерной величиной; здесь он выводится как число без единиц измерения.
Как учитывать чистые твёрдые вещества и жидкости? Их активность равна 1, поэтому их просто не включают в выражение — соответствующий член принимают равным 1.
