Калькулятор реакционного отношения

Реакционное отношение Q описывает мгновенный состав реагирующей системы. Оно имеет ту же математическую форму, что и константа равновесия, но вычисляется в любой момент, независимо от достижения равновесия. Сравнение Q с константой равновесия K позволяет предсказать, в какую сторону должна измениться система, чтобы приблизиться к равновесию. Если Q меньше K, предпочтительна прямая реакция; если больше — обратная; если они равны, система находится в равновесии. Для общей реакции aA + bB ⇌ cC + dD калькулятор вычисляет Q = (активность C в степени c × активность D в степени d), деленное на (активность A в степени a × активность B в степени b). Стехиометрические коэффициенты становятся показателями степени, продукты входят в числитель, а реагенты — в знаменатель. Нулевой коэффициент удобен, если в модели только один реагент или продукт: соответствующий множитель активности тогда равен единице. С термодинамической точки зрения в отношение должны входить активности, а не необработанные концентрации. Активность — безразмерная эффективная концентрация относительно стандартного состояния. В разбавленных растворах молярную концентрацию часто используют как практическое приближение. Для газов обычно берут парциальное давление, деленное на стандартное. Активности чистых твердых веществ и чистых жидкостей равны единице, поэтому их исключают из выражения или задают нулевым коэффициентом в этом калькуляторе для четырех веществ. Форма Q зависит от используемых данных. Qc использует концентрационные члены, а Qp — парциальные давления газов. Эти значения связаны, но обычно не совпадают, если в ходе реакции меняется общее количество молей газа. Всегда сравнивайте отношение с соответствующей формой константы равновесия при той же температуре. Константа равновесия меняется с температурой, а Q — при каждом изменении состава смеси. Калькулятор подходит для учебных задач на равновесие, проверки лабораторных смесей и быстрой оценки направления реакции. Сначала уравняйте химическую реакцию: неверные коэффициенты меняют показатели степени и могут сильно изменить Q. Используйте согласованные отношения к стандартному состоянию, включайте только вещества, входящие в выражение равновесия, и сохраняйте достаточно значащих цифр для сравнения. Само численное значение не определяет направление, пока его не сравнят с подходящим K.