反応速度と化学平衡の定義

全て 化学反応 彼に対して一定の自発性を持っています バランス、そしてそれを調査するために、ΔGの符号を介してそれを行います。 エネルギー ギブズの自由。これは、この大きさの値を通じて、反応が特定の意味で発生するかどうかを予測できることを意味します。

ギブズの自由エネルギーの変動は、一般に、標準状態では、生成物と反応物のエネルギーの差として、標準状態でも表されます。

一方、非標準条件下で反応が発生した場合、ΔGºとΔGの関係は次のように決定されます。 表現:

ここで、Qは反応商です。

の意味を理解するには 反応速度 そして化学平衡は、ΔGの符号を研究する必要があります。

∆Gが負の場合、それは反応が直接的な意味で自発的（発生）であることを意味します。

∆Gが正の場合、直接的な意味で反応が自発的ではない（発生しない）ことを意味します。

一方、∆G = 0の場合、システムは平衡状態にあるため、変化はありません。すでに述べたように、 速度 直接反応速度は間接反応速度と同じです。 これは、反応商Qが平衡定数Kに等しいことを意味するため、反応の特定の方向を優先する傾向はありません。

Qは次のように定義されているため：

一般的な反応の場合：

Kは同じ形を取りますが、濃度は平衡状態にあります。

∆Gが負の場合に戻ると、これは反応商QがK（定数 平衡）、反応があった場合の生成物濃度が本来あるべき濃度よりも低いことを意味します バランス。 したがって、自発性という点では、直接的な意味で自発的になります。

一方、ΔGが正の場合、システムが平衡状態にあり、QがKより大きい場合に存在するはずの製品よりも、製品が優勢になります。 したがって、反応は逆方向に自発的に起こります。

QおよびKの厳密な定義は、生成物および反応物の活性に関して与えられ、濃度または圧力に関して活性を次のように定義することに注意する必要があります。

まあ：

そこから、QとKの両方が無次元であり、濃度と分圧の両方で上昇する可能性があります。

生成物と反応物の濃度または分圧が時間の経過とともに一定に保たれると、状況が発生します 化学平衡、動的平衡の状況に達する限り、 同一。 平衡の動的性、それらが形成される速度、および平衡を強調することが重要です。 製品と試薬の消費量は同じです。そのため、濃度や分圧は同じではありません。 それは異なります。

条件が平衡状態から離れると、特定の種が別の種よりも優先され、そこから直接および逆の反応速度Kcに関連する式が発生します。

上記の反応を想定します。

ここで、KdとKiは、それぞれ順方向または逆方向の反応速度定数です。

この場合も、Kc> 1の場合、KiがKd未満であることを意味します。したがって、生成物が反応物に高度に変換されます。 この場合、均衡は製品にシフトします。

Kc <1の場合は逆になります。これは、直接反応速度が間接反応速度よりも小さく、ほとんどないことを意味します。 消費 反応物の場合、平衡は反応物に向かってシフトします。 一方、Kc = 1の場合、速度は等しく、システムは平衡状態にあります。 2つの問題を定義することが重要です。まず、この定数の値は、 温度 そして、次に、生成物と反応物の濃度または圧力を表すために使用される大きさに応じて変化します。 最後に、 法 化学平衡は、低圧下で溶液またはガスを希釈するように調整されます。

反応速度と化学平衡のトピック