什麼是反應商?
反應商 Q 用來衡量反應在任一時刻生成物與反應物的相對含量——而不只是平衡狀態時的數值。對於一般可逆反應 aA + bB ⇌ cC + dD,Q 的算法和平衡常數 K 完全相同,差別只在於 Q 使用的是當下(尚未達平衡)的濃度。
如何使用本計算器
請依照平衡化學方程式,輸入每個物種的莫耳濃度([A]、[B]、[C]、[D])及其化學計量係數(a、b、c、d)。計算器會把每個濃度各自乘上對應係數次方,再將生成物各項相乘後,除以反應物各項的乘積。若你的反應中沒有某個物種,可將它的濃度與係數設定成讓該項等於 1(例如濃度填 1、係數填 0)。
公式解析
$$Q = \frac{[C]^c\,[D]^d}{[A]^a\,[B]^b}$$式中的指數直接取自平衡後的化學方程式。將 Q 與平衡常數 K 比較,就能判斷反應的進行方向:若 Q < K,反應會往正方向進行(朝生成物);若 Q > K,則往逆方向進行;若 Q = K,系統已達平衡。
實例演算
以 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 為例,假設 \([\text{N}_2] = 0.5\ \text{M}\)、\([\text{H}_2] = 2\ \text{M}\)、\([\text{NH}_3] = 1\ \text{M}\),則 $$Q = \frac{1^2}{0.5^1 \times 2^3} = \frac{1}{0.5 \times 8} = \frac{1}{4} = 0.25$$
常見問題
Q 和 K 是一樣的嗎?兩者使用相同的計算式,但 K 只適用於平衡狀態,而 Q 在任何瞬間都可以計算。
Q 有單位嗎?當以活度計算時,Q 被視為無因次(無單位);本工具同樣以無單位的數值呈現結果。
純固體或純液體該怎麼處理?它們的活度為 1,因此可直接忽略不計,將該項數值設為 1 即可。