
【化】 concentration constant; concentration quotient
濃度商(Concentration Quotient)是化學反應中用于描述系統瞬時狀态的關鍵參數,其英文對應術語為"reaction quotient"。根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義,濃度商(Q)表示在任意給定時刻,生成物濃度幂次方乘積與反應物濃度幂次方乘積的比值,該比值遵循化學反應式的計量系數。其數學表達式為:
$$ Q = frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b} $$
式中方括號代表各物質的瞬時濃度,a、b、c、d分别為反應式中對應物質的化學計量數。該參數在判斷反應方向性方面具有決定性作用:當Q小于平衡常數K時,反應向正方向進行;當Q大于K時,反應則逆向進行。
在電化學領域,濃度商與能斯特方程直接相關,用于計算非标準狀态下的電極電勢。美國化學學會(ACS)出版的《物理化學年鑒》指出,這種關聯性為工業電解工藝的優化提供了理論支撐。英國皇家化學會(RSC)的實驗指南特别強調,精确計算濃度商是分析化學中确定滴定終點的必要條件。
參考文獻:
濃度商(Reaction Quotient,常用符號Q表示)是化學反應在任意時刻,生成物濃度幂次方乘積與反應物濃度幂次方乘積的比值,用于判斷反應是否達到平衡或預測反應方向。
計算公式
對于可逆反應:
$$ aA + bB rightleftharpoons cC + dD $$
濃度商表達式為:
$$ Q_c = frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b} $$
其中,[A]、[B]、[C]、[D]表示各物質的瞬時濃度,a、b、c、d為化學計量數。
與平衡常數(K)的關系
應用場景
與溶度積的關聯
溶度積(Ksp)是濃度商在沉澱-溶解平衡狀态下的特例,即當Q = Ksp時,溶液達到飽和。
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