主な違い - 平衡状態と定常状態
平衡と定常状態は、システム内で起こる化学反応に関して物理化学で使用される 2 つの用語です。通常、化学反応では、反応物が生成物に変わります。一部の反応では、反応物は完全に生成物に変換されますが、他の反応では、反応物は部分的に生成物に変換されます。これらの用語は両方とも、反応混合物中の成分の濃度が一定のままである特定の化学反応の段階を表します。しかし、反応の平衡は、いくつかの理由により定常状態とは異なります。平衡状態と定常状態の主な違いは、平衡状態は前方反応の速度が後方反応の速度と等しい状態であるのに対し、定常状態は中間体の濃度が一定である化学反応の段階であるということです。 .
対象となる主な分野
1.均衡とは
– 定義、原則、均衡に影響を与える要因
2.定常状態とは
– 定常状態に影響する定義、原則、要因
3.平衡状態と定常状態の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:平衡、平衡定数、ル シャトリエの原理、生成物、反応物、反応速度、定常状態 
平衡とは
平衡とは、前方反応の速度が後方反応の速度と等しい状態です。一部の化学反応は完了しますが、他の一部の反応は完全には発生しません。たとえば、水溶液中の弱酸と弱塩基は部分的にイオンに解離します。次に、その溶液中にイオンと分子があることを確認できます。したがって、分子とイオン（例：酸とその共役塩基）の間には平衡があると言えます。これは、酸または塩基の解離速度が、そのイオンからの酸または塩基の形成速度と等しいために起こります。
反応混合物が平衡状態にある場合、反応物と生成物の濃度に正味の変化はありません。この概念を理解するために、例を考えてみましょう。
図 1:酢酸とその共役塩基の平衡
上の画像は、酢酸とその共役塩基の間の平衡を示しています。ここで、正反応は酢酸分子の解離であり、逆反応は酢酸分子の形成です。平衡システムの動作を理解するために、ル シャトリエの原理を使用できます。
ル シャトリエの原則に従って 系の平衡が乱れると、その条件のいくつかを変更することによって、再び平衡状態を取得する傾向があります。言い換えれば、平衡が乱されると、システムは自分自身を再調整する傾向があります.
たとえば、上記の平衡で、溶液に酢酸を追加すると、その系で酢酸の量が増加します。次に、平衡を得るために、一部の酢酸分子が解離して共役塩基を形成し、システムは再び平衡を獲得します。つまり、システムを再調整するために前向きな反応が起こります。
平衡を持つシステムの場合、平衡定数を定義できます .この定数は、そのシステムの温度変化に依存します。一定の温度では、平衡定数は特定の反応混合物に対して常に一定の値を持ちます。
定常状態とは
化学反応の定常状態は、中間体の濃度が一定の段階です。ある化学反応がいくつかの段階（素段階）を経て起こる場合、反応速度は律速段階によって決定されます。これは、他の中で最も遅いステップです。次に、この最も遅いステップに関する反応速度が与えられます。しかし、反応ステップが認識できない場合、反応速度を決定するために最も遅いステップを認識できません。このような状況では、短時間で濃度が一定になる中間生成物を考えることができます。
反応の基本ステップが中間分子を形成します。中間体は、反応物でも生成物でもない分子ですが、化学反応の進行中に形成される分子です。最も遅いステップが認識できない場合、反応速度の計算に中間体の濃度を使用できます。この短命の中間体は、反応の定常状態で形成されます。
平衡状態と定常状態の違い
定義
均衡: 平衡とは、前方反応の速度が後方反応の速度と等しい状態です。
定常状態: 化学反応の定常状態は、中間体の濃度が一定の段階です。
濃度
均衡: 平衡では、反応物と生成物の濃度は一定です。
定常状態: 定常状態では、中間生成物の濃度のみが一定です。
反応物と生成物
均衡: 平衡状態では、反応物と生成物の濃度は一定です。
定常状態: 定常状態では、反応物と生成物の濃度が変化しています。
反応タイプ
均衡: 平衡には、順方向反応と逆方向反応の両方があります。
定常状態: 定常状態は、レート決定ステップが認識できない場合に役立ちます。
結論
平衡と定常状態という用語は、化学反応の速度を予測するのに役立ちます。これらの用語の適用は異なりますが、平衡状態と定常状態の両方が反応混合物の挙動を説明します。平衡と定常状態の主な違いは、平衡は前方反応の速度が後方反応の速度と等しい状態であるのに対し、定常状態は中間体の濃度が一定である化学反応の段階であることです。
