反应商(Reaction Quotient),通常用符号 Q表示,是 反应物浓度或分压的商。在化学反应中,反应商用于判断反应进行的方向。具体来说,反应商是生成物的浓度或分压除以反应物的浓度或分压。
对于一般的化学反应,反应商 Q的计算公式为:
$$Q = \frac{[C]^c ^d}{[A]^a [B]^b}$$
其中,$[A]$、$[B]$、$[C]$、$$ 分别表示反应物和产物的摩尔浓度,$a$、$b$、$c$、$d$ 为反应物和产物的反应系数。
在等温等压条件下,反应商 Q与化学平衡常数 K的关系可以通过以下公式表示:
$$K = \frac{[C]^c ^d}{[A]^a [B]^b}$$
当 Q = K时,反应达到平衡状态;当 Q < K时,反应向生成物方向进行;当 Q > K时,反应向反应物方向进行。
需要注意的是,反应商不仅适用于等温等压条件,还可以推广到非标准态下的化学反应。在非标准态下,反应商的计算需要考虑活度(Activity)的概念,其公式为:
$$Q = \frac{a_C^c a_D^d}{a_A^a a_B^b}$$
其中,$a_A$、$a_B$、$a_C$、$a_D$ 分别表示反应物和产物的活度。
综上所述,反应商是描述化学反应速率和平衡状态的重要参量,通过反应商可以判断反应的进行方向和平衡常数的大小。