反應進度

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反應進度英文Extent of reaction)是用於量化反映化學反應進行程度的化學量,在運算中通常以希臘字母ξ(Xi)代表。一般反應進度的單位為摩爾。一個進行中或已完成的化學反應,無論計算哪一個反應物生成物的反應程度,都會得到相同的結果,因為反應進度代表整個反應的進度,而不是單一物質的反應進度。

基本定義[编辑]

考慮一化學反應計量式:

A ⇌ B

這個化學反應計量式表示化學物質A在特定條件下等量地與化學物質B相互轉換。假設有無限少量的A物質透過此反應生成B物質,則 A 物質數量的變化量為 dnA=-dξ ,而 B 物質數量的變化量為 dnB=dξ[1] ,則反應程度 ξ 將定義為:[2][3] 更一般地,若化學反應計量式中,第i個化學物質(反應物生成物)的化學計量係數是\nu_i,其物質的量為n_i,則

 d\xi= \frac{dn_i}{\nu_i}

其中,需要特別注意的是 \nu_i 值的正負號。選定了反應的正方向後,當選取的物質為反應物時, \nu_i 為負值;若為生成物,則為正值。唯有如此規範,才能使反應程度 ξ 之值恆正。

若非無限少量的反應,而是有限變化量的反應,則可將上式通過對時間積分而改寫為:

\Delta \xi=\frac{\Delta n_i}{\nu_i}

若假設 t=0 時,反應進度 ξ=0,則反應進度ξ可表示為:

\xi=\frac{\Delta n_i}{\nu_i}=\frac{n_{equilibrium}-n_{initial}}{\nu_i}

参考文献[编辑]

  1. ^ Atkins, Peter; de Paula, Julio. Physical chemistry 8. 2006: 201. ISBN 0-7167-8759-8. 
  2. ^ Lisý, Ján Mikuláš; Valko, Ladislav. Príklady a úlohy z fyzikálnej chémie. 1979: 593. 
  3. ^ Ulický, Ladislav. Chemický náučný slovník. 1983: 313.