反应进度

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反应进度英文Extent of reaction)是用于量化反映化学反应进行程度的化学量,在运算中通常以希腊字母ξ(Xi)代表。一般反应进度的单位为摩尔。一个进行中或已完成的化学反应,无论计算哪一个反应物生成物的反应程度,都会得到相同的结果,因为反应进度代表整个反应的进度,而不是单一物质的反应进度。

基本定义

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考虑一化学反应计量式:

A ⇌ B

这个化学反应计量式表示化学物质A在特定条件下等量地与化学物质B相互转换。假设有无限少量的A物质透过此反应生成B物质,则 A 物质数量的变化量为 dnA=-dξ ,而 B 物质数量的变化量为 dnB=dξ[1] ,则反应程度 ξ 将定义为:[2][3] 更一般地,若化学反应计量式中,第i个化学物质(反应物生成物)的化学计量系数是 ,其物质的量为 ,则

 

其中,需要特别注意的是   值的正负号。选定了反应的正方向后,当选取的物质为反应物时,   为负值;若为生成物,则为正值。唯有如此规范,才能使反应程度 ξ 之值恒正。

若非无限少量的反应,而是有限变化量的反应,则可将上式通过对时间积分而改写为:

 

若假设 t=0 时,反应进度 ξ=0,则反应进度ξ可表示为:

 

参考文献

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  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.