反应商

在化学中，一个反应商（英语：Reaction quotient，常以Q_r或Q表示^[1]）是一个活性度或反应内化学物浓度的函数。在化学平衡这个特殊情况下，该反应的反应商等于平衡常数。

定义

在一个一般的化学反应中，反应物A分量为α摩尔，反应物B分量为β摩尔，给出产物S为σ摩尔及产物T为τ摩尔，则化学方程可以写成

αA + βB ⇌ σS + τT

虽然在许多情况下，反应物可能接近完全反应，但该方程仍被写成一个平衡。混合A和B并允许反应时，反应商，Q_r定义为^[2]:

${\displaystyle Q_{r}={\frac {\left\{S_{t}\right\}^{\sigma }\left\{T_{t}\right\}^{\tau }}{\left\{A_{t}\right\}^{\alpha }\left\{B_{t}\right\}^{\beta }}}}$

当中{X_t}表示X在时间t的瞬时活性度。^[3]一个更加通用的定义是：

${\displaystyle Q_{r}={\frac {\prod _{j}a_{j}^{\nu _{j}}}{\prod _{i}a_{i}^{\nu _{i}}}}}$

当中П_j是变量对于所有的下标j的积，对П_i亦同样，该分数的分子，是反应物活性度的反应系数ν_j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，这个时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 = Q_r（t→∞）

实际上，在大部分反应中，混合物会在有限时间内达至化学平衡。

与平衡位置关系

• 如果Q_r < K，反应向右移，即正反应速度大于逆反应。
• 如果Q_r > K，反应向左移，即逆反应速度大于正反应。
• 如果Q_r = K，则反应达平衡状态。

根据范托夫等温公式推导，反应商Q_r与吉布斯能（ΔG）及标准形态的吉布斯能（ΔG⁰）的关系如下：

ΔG = ΔG⁰ + RT ln Q_r

外部链接

反应商教学（英语）

• tutorial I（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• tutorial II（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• tutorial III

相关条目

• 化学平衡
• 平衡常数
• 勒夏特列原理
• 活性度
• 活度系数