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

给此刻体系报数:各物种的无量纲活度
反应物 A 的活度
反应物 B 的活度
产物 C 的活度

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。

判断规则(恒温恒压下)
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?