分析中的化學平衡

反應商

把平衡想成一個目的地,把反應商想成你此刻在通往那裡的路上所處位置的一張快照。取一個被定格在任意時刻的反應——不一定處於平衡——然後問:「以此刻在場的量來看,它必須往哪個方向移動才能穩定下來?」反應商 Q 就是回答這個問題的那個數。

它的算法和平衡常數一模一樣——生成物濃度比上反應物濃度、每個都按其係數取冪——只不過用的是你此刻擁有的濃度,而不是平衡時的濃度。把 Q 與 K 一比,就知道了方向:若 Q 小於 K,反應向前進行、多生成產物;若 Q 大於 K,則向後進行;若 Q 等於 K,你已經在平衡上,淨變化為零。

對分析而言,Q 是日常的決策工具。把兩份溶液混在一起,想知道會不會出現沉澱?為溶解反應算出 Q,再和 Ksp 比較——若 Q 超過 Ksp,溶液就過飽和、會析出固體。要注意的提醒和所有平衡工作如影隨形的那條一樣:Q 告訴你反應被驅往哪個方向,卻不告訴你速度;而在含鹽樣品裡要做準確的工作,它應當由活度而非裸濃度搭建。

把溶液混合,使得它們剛一相遇時銀離子與氯離子濃度的乘積為 1 x 10^-6。由於這個 Q 遠超 AgCl 的 Ksp(1.8 x 10^-10),溶液過飽和,氯化銀立刻沉澱出來。

Q > Ksp 意味著沉澱;Q < Ksp 意味著固體仍可溶解。

Q 和 K 的公式完全相同;唯一的區別在於它們所描述的時刻。Q 適用於任意時刻,K 適用於平衡這個特殊時刻。只有在平衡時,Q 才等於 K。

又稱
Q反应商反應商