
【化】 concentration constant; concentration quotient
浓度商(Concentration Quotient)是化学反应中用于描述系统瞬时状态的关键参数,其英文对应术语为"reaction quotient"。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,浓度商(Q)表示在任意给定时刻,生成物浓度幂次方乘积与反应物浓度幂次方乘积的比值,该比值遵循化学反应式的计量系数。其数学表达式为:
$$ Q = frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b} $$
式中方括号代表各物质的瞬时浓度,a、b、c、d分别为反应式中对应物质的化学计量数。该参数在判断反应方向性方面具有决定性作用:当Q小于平衡常数K时,反应向正方向进行;当Q大于K时,反应则逆向进行。
在电化学领域,浓度商与能斯特方程直接相关,用于计算非标准状态下的电极电势。美国化学学会(ACS)出版的《物理化学年鉴》指出,这种关联性为工业电解工艺的优化提供了理论支撑。英国皇家化学会(RSC)的实验指南特别强调,精确计算浓度商是分析化学中确定滴定终点的必要条件。
参考文献:
浓度商(Reaction Quotient,常用符号Q表示)是化学反应在任意时刻,生成物浓度幂次方乘积与反应物浓度幂次方乘积的比值,用于判断反应是否达到平衡或预测反应方向。
计算公式
对于可逆反应:
$$ aA + bB rightleftharpoons cC + dD $$
浓度商表达式为:
$$ Q_c = frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b} $$
其中,[A]、[B]、[C]、[D]表示各物质的瞬时浓度,a、b、c、d为化学计量数。
与平衡常数(K)的关系
应用场景
与溶度积的关联
溶度积(Ksp)是浓度商在沉淀-溶解平衡状态下的特例,即当Q = Ksp时,溶液达到饱和。
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