НямНям
Меню
Онлайн-инструментОнлайнБесплатно

Калькулятор реакционного частного Q

Рассчитайте реакционное частное Q для химической реакции по концентрациям реагентов и продуктов. Определите направление смещения равновесия с помощью калькулятора.

Обновлено: 12 мая 2026 г.
ФормулыБыстроПриватно

Калькулятор реакционного частного Q

Вычислите реакционное частное Q для химической реакции по концентрациям реагентов и продуктов, чтобы определить направление смещения равновесия.

Реагенты (исходные вещества)

Продукты (продукты реакции)

Если указать K, калькулятор сравнит Q с K и определит направление реакции.
—
Реакционное частное Q
усл. ед.
—
Константа равновесия K
задана пользователем
—
Сравнение Q и K
—
Направление реакции

Как пользоваться

1
Введите стехиометрические коэффициенты и текущие концентрации для каждого реагента. Например, для реакции N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ реагенты: N₂ (коэфф. 1, концентрация 0.5 моль/л), H₂ (коэфф. 3, концентрация 0.3 моль/л).
2
Введите стехиометрические коэффициенты и концентрации для каждого продукта. Для той же реакции продукт: NH₃ (коэфф. 2, концентрация 0.1 моль/л).
3
При необходимости введите известное значение константы равновесия K. Если K не задана, калькулятор вычислит только значение Q без определения направления реакции.
4
Нажмите «Рассчитать Q». Результат покажет численное значение Q, сравнение с K (если задана) и направление смещения реакции: вправо (→), равновесие (⇌) или влево (←).

Примеры использования

Синтез аммиака (процесс Габера–Боша)
Реакция: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, K = 0.5 при некоторой температуре. Концентрации: [N₂] = 0.8 M, [H₂] = 0.5 M, [NH₃] = 0.2 M. Q = (0.2²) / (0.8¹ × 0.5³) = 0.04 / (0.8 × 0.125) = 0.04 / 0.1 = 0.4. Поскольку Q (0.4) < K (0.5), реакция пойдёт в прямом направлении — образование аммиака.
Диссоциация уксусной кислоты
Реакция: CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺, Kₐ = 1.8×10⁻⁵. Начальные концентрации: [CH₃COOH] = 0.1 M, [CH₃COO⁻] = 0 M, [H⁺] = 0 M. Q = (0 × 0) / 0.1 = 0. Поскольку Q (0) < K (1.8×10⁻⁵), реакция пойдёт в прямом направлении — диссоциация кислоты.
Реакция этерификации
Реакция: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O, K ≈ 4.0. Концентрации после смешивания: [CH₃COOH] = 0.6 M, [C₂H₅OH] = 0.5 M, [CH₃COOC₂H₅] = 0.3 M, [H₂O] = 0.4 M. Q = (0.3 × 0.4) / (0.6 × 0.5) = 0.12 / 0.3 = 0.4. Q (0.4) < K (4.0) — реакция идёт в сторону образования эфира.

Формулы расчёта

Общая формула реакционного частного:

Для реакции aA + bB + … ⇌ cC + dD + …

Q = ([C]c × [D]d × …) / ([A]a × [B]b × …)

где [X] — молярная концентрация вещества X (моль/л), а строчные буквы — стехиометрические коэффициенты.

Анализ направления реакции:

  • Если Q < K — реакция смещается вправо (в сторону продуктов), ΔG < 0.
  • Если Q = K — система находится в равновесии, ΔG = 0.
  • Если Q > K — реакция смещается влево (в сторону реагентов), ΔG > 0.

Связь с энергией Гиббса:

ΔG = ΔG° + RT·ln(Q)

При равновесии Q = K и ΔG = 0, поэтому ΔG° = −RT·ln(K), где R = 8.314 Дж/(моль·К) — универсальная газовая постоянная, T — температура в кельвинах.

Важные нюансы

  • Чистые твёрдые вещества и жидкости не включаются в выражение Q, так как их активность принимается равной единице. В калькуляторе просто не добавляйте их в список реагентов или продуктов.
  • Для газовых реакций вместо концентраций часто используют парциальные давления (обозначение Qp). Данный калькулятор оперирует концентрациями (Qc), но формула аналогична.
  • Стехиометрические коэффициенты становятся показателями степени. Убедитесь, что уравнение реакции правильно сбалансировано перед расчётом.
  • Значение Q зависит от температуры, поскольку K тоже зависит от температуры (уравнение Вант-Гоффа). Сравнивайте Q с K только при одной и той же температуре.
  • Предупреждение по технике безопасности: Данный калькулятор — инструмент для теоретических расчётов. При практической работе с химическими веществами всегда соблюдайте правила техники безопасности, используйте средства индивидуальной защиты и работайте в хорошо проветриваемом помещении или под вытяжкой. Не используйте расчёты для планирования опасных экспериментов без консультации с квалифицированным специалистом.

Источники данных

  • IUPAC Gold Book — Reaction Quotient (Q), Chemical Equilibrium. Международный союз теоретической и прикладной химии. goldbook.iupac.org
  • NIST Chemistry WebBook — National Institute of Standards and Technology, термодинамические данные и константы равновесия. webbook.nist.gov
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics — справочник фундаментальных химических и физических констант, включая газовую постоянную R и стандартные значения.
  • Общая и неорганическая химия — учебные справочные данные по химической термодинамике и кинетике, стандартные формулы расчёта Q, K и ΔG (школьно-вузовский уровень).

Расчёт основан на стандартных химических формулах химической термодинамики. Конкретные значения концентраций и констант равновесия пользователь вводит самостоятельно на основе экспериментальных данных или справочных источников.

Калькулятор реакционного частного Q позволяет быстро вычислить значение Q для произвольной химической реакции по концентрациям реагентов и продуктов. Реакционное частное — ключевое понятие химической термодинамики, используемое для предсказания направления смещения химического равновесия. Сравнивая вычисленное Q с константой равновесия K, можно определить, в каком направлении будет протекать реакция при заданных условиях. Инструмент подходит для студентов, преподавателей и специалистов, работающих в области общей и физической химии.

Нужен другой инструмент?

Все инструменты в категории