La relación instantánea de actividades (o concentraciones) de los productos frente a las de los reactivos elevadas a sus coeficientes estequiométricos para una reacción química dada; una función de estado de la composición que puede compararse con la constante de equilibrio.

Principio

Para aA + bB ⇌ cC + dD, definir Q = (a_C^c a_D^d)/(a_A^a a_B^b) usando actividades a_i (o concentraciones en soluciones ideales); Q indica la dirección en que reaccionará respecto a la constante de equilibrio K.

Demostración

Para N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, si en un instante [NH3]^2/[N2][H2]^3 = 0,1 y K_eq = 0,5 entonces Q=0,1

Aplicación incorrecta

Usar concentraciones molares directamente como Q en soluciones concentradas o no ideales sin corregir por actividades, o comparar Q con un K medido a distinta temperatura o estado estándar.

Consecuencia

Si QK avanza en sentido inverso; en Q=K el sistema está en equilibrio químico para esa temperatura y presión.

Inversión

La constante de equilibrio K es el caso particular de Q evaluado en equilibrio; invertir la reacción invierte la expresión de Q (y de K).

Límite

Se aplica a equilibrios químicos donde las actividades (o concentraciones adecuadamente corregidas) están definidas; excluye descripciones puramente cinéticas y sistemas no homogéneos o sin actividades termodinámicas definidas.

Tensión semántica

A veces se confunde con la velocidad de reacción o el avance de la reacción; Q es una comparación composicional respecto al equilibrio, no una ley de velocidades ni una variable de progreso temporal por sí misma.

Síntesis

El cociente de reacción es la razón dependiente de la composición de las actividades de productos sobre reactivos elevadas a sus potencias estequiométricas, usado para determinar la dirección termodinámica instantánea de una reacción reversible respecto al equilibrio.