化学平衡の定義

1. 順反応速度と逆反応速度が常に同じままである、可逆反応に存在する安定状態。

猫。 文法的な: 男性名詞
音節で: e-qui-li-brio + quí-mi-co.

ケミカルバランス

反応はある バランス ケミカル 反応速度 直接は等しい スピード 逆反応。 全て 化学反応 平衡に向かって一定の自発性があり、それを調査するために、ΔGの記号を介してそれを行います。 エネルギー ギブスフリー、つまり、この大きさの値によって、反応が特定の方向に発生するかどうかを予測できることを意味します。

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

一方、反応が非標準条件下で起こる場合、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。

反応速度と化学平衡の意味を理解するには、ΔG の符号を調べる必要があります。

ΔG 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。

ΔG が正の場合、直接的な意味で反応が自発的ではない (起こらない) ことを意味します。

一方、ΔG=0 の場合、システムは平衡状態にあり、前述のように、直接反応率と間接反応率は等しいため、変化はありません。 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支持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、濃度は平衡しています。

ΔG が負の場合に戻ると、これは反応商 Q が K より小さいことを意味します (定数 平衡) は、生成物の濃度が、反応が進行中の場合に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、自発性に関しては、直接的な意味で自発性になります。

一方、ΔG が正の場合、Q が K よりも大きく、システムが平衡状態にある場合よりも多くの生成物が存在します。 したがって、反応は逆方向に自発的です。

Q と K の厳密な定義は、生成物と反応物の活動に関して与えられ、濃度または圧力に関する活動を次のように定義することに注意してください。

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考慮することができることがわかります。

生成物および反応物の濃度または分圧が時間の経過とともに一定のままである場合、状況が発生します。 との順反応と逆反応の速度が変化するため、動的平衡の状況に到達します。 同一。 バランスのダイナミズム、それらが形成されるスピード、そして 消費生成物と反応物は同じです。そのため、濃度または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、特定の種が他の種よりも優勢になり、そこから、直接反応と逆反応の速度 Kc を関連付ける式が生じます。

上記の反応を想定してみましょう：

Kd と Ki であるため、反応速度はそれぞれ正方向または逆方向で一定です。

ここでも、Kc>1 の場合、Ki が Kd より小さいことを意味するため、生成物から反応物への高度な変換が行われます。 この場合、均衡は製品に向かってシフトします。

Kc<1 の場合は逆であり、直接反応速度が間接反応速度よりも低く、ほとんど反応し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 また、生成物および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、低圧下で希薄な溶液または気体に対して調整されます。