反应商
在化学中,一个反应商(英語:Reaction quotient,常以Qr或Q表示[1])是一个活性度或反應內化学物浓度的函數。在化学平衡這個特殊情况下,该反应的反应商等于平衡常数。
定義
在一个一般的化学反应中,反应物A分量為α摩爾,反应物B分量為β摩爾,给出產物S為σ摩爾及产物T為τ摩爾,則化學方程可以写成
- αA + βB ⇌ σS + τT
雖然在许多情况下,反应物可能接近完全反应,但該方程仍被寫成一個平衡。混合A和B並允许反应时,反应商,Qr定义为[2]:
当中{Xt}表示X在時間t的瞬时活性度。[3]一个更加通用的定义是:
當中Пj是变量对于所有的下标j的积,对Пi亦同样,該分數的分子,是反应物活性度的反应系数νj次幂的乘积,而分母则为对产物的相似做法。所有的活性皆指时间t。
随着时间过去,假设没有能量障碍的情况下,反应与生成物发生反应,因此反应商数会改变。最后,化物的活性度成为常数,這個時候混合物便可以说成达至平衡。因此,平衡常数K则可以符号写成为
- K = Qr(t→∞)
实际上,在大部分反应中,混合物會在有限时间内达至化学平衡。
與平衡位置關係
根據范特霍夫等温公式推導,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
外部链接
反应商教学(英语)
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 (编). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry: 3. Cambridge: Royal Society of Chemistry. 2007. ISBN 978-0-85404-433-7. doi:10.1039/9781847557889 (英语).
- ^ Zumdahl, Steven; Zumdahl, Susan. Chemistry 6th Edition. Houghton Mifflin Company. 2003. ISBN 0-618-22158-1.
- ^ 在某些情况下(见化学平衡)某个项,例如{A},可能以一个长期的浓度[A]取代,那么反应商与平衡常数都尽浓度商。