化学平衡
反应商(reaction quotient)
/ Q /
假设你正朝着一处谷底徒步,你想知道从眼下所站的位置往哪边是下坡。反应商对化学反应起的正是这个作用:它是在任意时刻拍下的一张快照,告诉你为了走向平衡,反应下一步会往哪个方向移动。它的算法和平衡常数完全一样,只是代入的是当前各物质的量,而不是平衡时的量。
形式上,反应商 Q 与 K 一样是「产物比反应物」的形式,每种物质都按其系数取幂——但你代入的是当前的浓度或分压,无论系统是否已经稳定。接着把 Q 和 K 比较:若 Q 小于 K,说明产物太少,反应正向进行(朝产物方向);若 Q 大于 K,说明产物太多,反应逆向进行;若 Q 等于 K,你已经处于平衡,没有净变化发生。
Q 真正有用,是因为它把一个含糊的问题——「这反应会往哪走?」——变成两个数字的简单比较。唯一要分清的是 Q 与 K 的区别:K 是反应在给定温度下的固定性质,而 Q 是一个会随反应进行而变化的活动数字,它不断滑动,直到最终与 K 相遇。
某反应的 K = 10。你测量当前混合物,算出 Q = 2。由于 Q 小于 K,系统还没生成足够的产物,因此反应将正向进行,继续生成产物,直到 Q 升到 10、反应稳定下来。
Q < K 正向进行;Q > K 逆向进行;Q = K 即平衡。
Q 和 K 用完全相同的公式;唯一区别是代入哪些浓度。Q 代入当前的,K 代入平衡时的。平衡时二者相等。
又称
另见