反应商

在化学中，一个反应商（英語：Reaction quotient，常以Q_r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，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在時間t的瞬时活性度。^[3]一个更加通用的定义是：

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

當中П_j是变量对于所有的下标j的的积，对П_i亦同样，該分數的分子，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，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 = Q_r（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

• 如果Q_r < K，反應向右移，即正反應速度大於逆反應。
• 如果Q_r > K，反應向左移，即逆反應速度大於正反應。
• 如果Q_r = K，則反應達平衡狀態。

根據范特霍夫等温公式推導，反應商Q_r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 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）

相關條目

• 化学平衡
• 平衡常數
• 勒夏特列原理
• 活性度
• 活性係數

參考

1. 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）. 
2. Zumdahl, Steven; Zumdahl, Susan. Chemistry 6th Edition. Houghton Mifflin Company. 2003. ISBN 0-618-22158-1. 
3. 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。