反応商計算機

反応商 Q は、反応系のある瞬間の組成を表します。平衡定数と同じ数学的な形ですが、平衡に達しているかどうかに関係なく、どの時点でも計算できます。Q を平衡定数 K と比較すると、系が平衡へ近づくために進む方向を予測できます。Q が K より小さければ正反応、大きければ逆反応が優勢で、等しければ平衡状態です。 一般反応 aA + bB ⇌ cC + dD に対して、この計算機は Q = (C の活量の c 乗 × D の活量の d 乗) を (A の活量の a 乗 × B の活量の b 乗) で割って求めます。化学量論係数が指数となり、生成物を分子、反応物を分母に置きます。反応物または生成物が一種類だけなら、使わない項の係数をゼロにできます。その活量項は一という因子になります。 熱力学的には、単なる濃度ではなく活量を反応商に用います。活量は標準状態を基準とする無次元の有効濃度です。希薄溶液ではモル濃度が実用上の近似としてよく使われます。気体では一般に、分圧を標準圧力で割った値を用います。純粋な固体と純粋な液体の活量は一なので、式から省くか、この四化学種の計算機では係数をゼロにします。 Q の形式は使用するデータによって異なります。Qc は濃度形式の項、Qp は気体の分圧を用います。両者は関連しますが、反応に伴って気体の総物質量が変わる場合、一般には同じ値ではありません。必ず同じ温度で対応する形式の平衡定数と比較してください。平衡定数は温度で変わり、Q は混合物の組成が変わるたびに変化します。 この計算機は教科書の平衡問題、実験室での混合物の確認、反応方向の簡易予測に適しています。係数を間違えると指数が変わり、Q が大きく変わる可能性があるため、最初に化学反応式を整えてください。標準状態に対する比を統一し、平衡式に必要な化学種だけを含め、比較に十分な有効数字を保持します。数値だけでは方向は決まらず、適切な K と比較する必要があります。