化学平衡 · 热力学判断器
反应商方向罗盘
先算现在的组成,再判断体系会朝哪边“挪”。罗盘的刻度不是时间,也不是速率。
A+B⇌C
先别把浓度直接塞进公式。Q 和 K 的定义对象是活度。在稀溶液的教学近似中,活度可近似用相对浓度表示;浓溶液、含电解质体系或气体体系须按相应的活度处理。
此刻的热力学方向
正在计算……
Q = aC / (aA · aB) = 1
ΔrG = RT ln(Q/K) :待计算
Q 与 K 的比值告诉我们:当前组成离平衡组成偏向哪一侧。
| 比较 | ΔrG 的符号 | 净反应方向 |
|---|---|---|
| Q < K | 负 | 正向,生成更多 C |
| Q = K | 零 | 平衡:正、逆反应仍在进行但速率相等 |
| Q > K | 正 | 逆向,生成更多 A、B |
为什么不是“Q 大就一定逆向”?
注意,比较对象必须是 K。例如 Q = 10:若 K = 100,仍有 Q < K,体系净正向;若 K = 4,才是净逆向。
把罗盘读成一句话:先用当前活度组成 Q,再把 Q 放到该温度对应的 K 旁边。ln(Q/K) 只管此刻沿反应进度向前走时体系的吉布斯自由能是降还是升;它不告诉你反应“跑得有多快”。
小问:先停一下
当 Q = 0.5K 时,ΔrG 的符号和净反应方向分别是什么?
选一个判断。别急着看罗盘:先比较 Q 与 K。