反應商
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在化學中,一個反應商(英語:Reaction quotient,常以Qr或Q表示[1])是一個活性度或反應內化學物濃度的函數。在化學平衡這個特殊情況下,該反應的反應商等於平衡常數。
定義
在一個一般的化學反應中,反應物A分量為α摩爾,反應物B分量為β摩爾,給出產物S為σ摩爾及產物T為τ摩爾,則化學方程可以寫成
- αA + βB ⇌ σS + τT
雖然在許多情況下,反應物可能接近完全反應,但該方程仍被寫成一個平衡。混合A和B並允許反應時,反應商,Qr定義為[2]:
當中{Xt}表示X在時間t的瞬時活性度。[3]一個更加通用的定義是:
當中Пj是變量對於所有的下標j的積,對Пi亦同樣,該分數的分子,是反應物活性度的反應係數νj次冪的乘積,而分母則為對產物的相似做法。所有的活性皆指時間t。
隨着時間過去,假設沒有能量障礙的情況下,反應與生成物發生反應,因此反應商數會改變。最後,化物的活性度成為常數,這個時候混合物便可以說成達至平衡。因此,平衡常數K則可以符號寫成為
- K = Qr(t→∞)
實際上,在大部分反應中,混合物會在有限時間內達至化學平衡。
與平衡位置關係
根據范特霍夫等溫公式推導,反應商Qr與吉布斯能(ΔG)及標準形態的吉布斯能(ΔG0)的關係如下:
- ΔG = ΔG0 + RT ln Qr
外部連結
反應商教學(英語)
相關條目
參考
- ^ Cohen, E Richard; Cvitas, Tom; Frey, Jeremy G; Holström, Bertil; Kuchitsu, Kozo; Marquardt, Roberto; Mills, Ian; Pavese, Franco; Quack, Martin (編). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry: 3. Cambridge: Royal Society of Chemistry. 2007. ISBN 978-0-85404-433-7. doi:10.1039/9781847557889 (英語).
- ^ Zumdahl, Steven; Zumdahl, Susan. Chemistry 6th Edition. Houghton Mifflin Company. 2003. ISBN 0-618-22158-1.
- ^ 在某些情況下(見化學平衡)某個項,例如{A},可能以一個長期的濃度[A]取代,那麼反應商與平衡常數都盡濃度商。
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