什么是反应商?
反应商(Q)用来衡量反应在任意时刻——而不仅仅是平衡态——生成物与反应物的相对含量。对于一般的可逆反应 aA + bB ⇌ cC + dD,Q 的计算方式与平衡常数 K 完全相同,区别在于代入的是当前(非平衡)浓度。
如何使用本计算器
根据配平后的化学方程式,依次输入各物种的摩尔浓度([A]、[B]、[C]、[D])及其化学计量数(a、b、c、d)。计算器会将每个浓度按对应的化学计量数取幂,再把生成物各项相乘,除以反应物各项的乘积。如果某个物种在你的反应中并不存在,只需让它对应的项等于 1(例如把浓度设为 1、化学计量数设为 0)即可。
公式详解
$$Q = \dfrac{[C]^c\,[D]^d}{[A]^a\,[B]^b}$$各项的指数直接来自配平后的化学方程式。将 Q 与平衡常数 K 进行比较,即可预测反应的进行方向:若 Q < K,反应正向进行(生成更多产物);若 Q > K,反应逆向进行;若 Q = K,体系处于平衡状态。
计算实例
以合成氨反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 为例,设 [N₂] = 0.5 M,[H₂] = 2 M,[NH₃] = 1 M,则 $$Q = \frac{1^2}{0.5^1 \times 2^3} = \frac{1}{0.5 \times 8} = \frac{1}{4} = 0.25$$
常见问题
Q 和 K 是一回事吗? 两者的表达式完全相同,但 K 只适用于平衡状态,而 Q 在任意时刻都适用。
Q 有单位吗? 当用活度计算时,Q 被视为无量纲量;本工具同样以无单位的数值给出结果。
纯固体和纯液体如何处理? 它们的活度为 1,因此可以直接忽略,将其对应项的取值设为 1 即可。