Calculadora del cociente de reacción

El cociente de reacción, Q, describe la composición instantánea de un sistema reactivo. Tiene la misma forma matemática que una constante de equilibrio, pero puede calcularse en cualquier momento, se haya alcanzado el equilibrio o no. Comparar Q con la constante de equilibrio K permite predecir hacia dónde debe evolucionar el sistema para acercarse al equilibrio. Si Q es menor que K, se favorece la reacción directa; si Q es mayor que K, la inversa; si son iguales, el sistema está en equilibrio. Para la reacción general aA + bB ⇌ cC + dD, la calculadora evalúa Q = (actividad de C elevada a c × actividad de D elevada a d) dividido entre (actividad de A elevada a a × actividad de B elevada a b). Los coeficientes estequiométricos se convierten en exponentes, los productos van en el numerador y los reactivos en el denominador. Un coeficiente cero permite representar modelos con un solo reactivo o producto: la actividad asociada aporta entonces un factor de uno. Desde el punto de vista termodinámico, el cociente debe usar actividades, no concentraciones sin ajustar. La actividad es una concentración efectiva adimensional referida a un estado estándar. En soluciones diluidas suele usarse la concentración molar como aproximación práctica. Para gases, es habitual dividir la presión parcial entre la presión estándar. Los sólidos y líquidos puros tienen actividad igual a uno, por lo que deben omitirse de la expresión o representarse con coeficiente cero en esta calculadora de cuatro especies. La forma de Q depende de los datos empleados. Qc usa términos de concentración, mientras que Qp usa presiones parciales de gases. Estos valores están relacionados, pero en general no coinciden cuando cambia el número total de moles gaseosos durante la reacción. Compara siempre el cociente con la forma correspondiente de la constante de equilibrio a la misma temperatura. La constante de equilibrio cambia con la temperatura, mientras que Q cambia cuando varía la composición de la mezcla. Esta calculadora sirve para ejercicios de equilibrio, comprobaciones de mezclas en el laboratorio y predicciones rápidas de dirección. Balancea primero la ecuación química: los coeficientes incorrectos cambian los exponentes y pueden alterar mucho Q. Usa razones coherentes respecto del estado estándar, incluye solo las especies que pertenecen a la expresión de equilibrio y conserva suficientes cifras significativas para la comparación. El resultado numérico por sí solo no indica la dirección hasta compararlo con un valor adecuado de K.