Thương Số Phản Ứng Là Gì?
Thương số phản ứng, ký hiệu Q, cho biết tỉ lệ giữa lượng sản phẩm và lượng chất phản ứng có mặt trong một phản ứng tại bất kỳ thời điểm nào — chứ không chỉ riêng lúc cân bằng. Với phản ứng thuận nghịch tổng quát aA + bB ⇌ cC + dD, Q được tính theo đúng công thức của hằng số cân bằng K, nhưng dùng nồng độ ở thời điểm hiện tại (chưa cân bằng).
Cách Sử Dụng Công Cụ Này
Nhập nồng độ mol của từng chất (\([A]\), \([B]\), \([C]\), \([D]\)) cùng hệ số tỉ lượng tương ứng (\(a\), \(b\), \(c\), \(d\)) lấy từ phương trình đã cân bằng. Công cụ sẽ nâng mỗi nồng độ lên lũy thừa bằng hệ số của nó, nhân các số hạng của sản phẩm với nhau rồi chia cho tích các số hạng của chất phản ứng. Nếu phản ứng của bạn không có một chất nào đó, hãy đặt nồng độ và hệ số sao cho số hạng của nó bằng 1 (ví dụ: nồng độ 1, hệ số 0).
Giải Thích Công Thức
$$Q = \dfrac{[C]^c\,[D]^d}{[A]^a\,[B]^b}$$ Các số mũ lấy trực tiếp từ phương trình hóa học đã cân bằng. So sánh Q với hằng số cân bằng K giúp dự đoán chiều phản ứng: nếu Q < K thì phản ứng diễn ra theo chiều thuận (tạo thêm sản phẩm); nếu Q > K thì phản ứng diễn ra theo chiều nghịch; còn nếu Q = K thì hệ đang ở trạng thái cân bằng.
Ví Dụ Minh Họa
Xét phản ứng N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, giả sử [N₂] = 0,5 M, [H₂] = 2 M, [NH₃] = 1 M. Khi đó $$Q = \dfrac{1^2}{0{,}5^1 \times 2^3} = \dfrac{1}{0{,}5 \times 8} = \dfrac{1}{4} = \mathbf{0{,}25}.$$
Câu Hỏi Thường Gặp
Q có giống K không? Cả hai dùng chung một biểu thức, nhưng K chỉ áp dụng tại trạng thái cân bằng, còn Q áp dụng cho mọi thời điểm.
Q có đơn vị gì không? Khi tính theo hoạt độ, Q được coi là đại lượng không thứ nguyên; ở đây kết quả được biểu diễn dưới dạng một số không có đơn vị.
Xử lý chất rắn hoặc chất lỏng tinh khiết thế nào? Hoạt độ của chúng bằng 1, nên hãy bỏ qua bằng cách cho số hạng của chúng nhận giá trị 1.
