1。動的平衡:
* 前方および逆反応: 可逆反応は両方方向に進行します。順方向反応は反応物を産物に変換し、逆反応は産物を反応物に戻します。
* 一定の速度: 平衡状態では、前方反応と逆反応の速度が等しくなります。これは、反応物と生成物の濃度が時間の経過とともに一定のままであることを意味します。
2。 Le Chatelierの原則:
* 平衡に対するストレス: この原則は、条件の変化が平衡状態のシステムに適用される場合、システムはストレスを緩和する方向にシフトすると述べています。この変更には次のものが含まれます。
* 温度: 温度の上昇は、吸熱反応を好みます。温度の低下は、発熱反応を好みます。
* 濃度: 反応物の濃度を増やすと、均衡が生成物の形成に向かってシフトします。製品の濃度を増やすと、均衡が反応物の形成に向かってシフトします。
* 圧力: ガスを含む反応の場合、圧力の増加は、ガス分子が少ない側に賛成します。圧力の低下は、より多くのガス分子で側面を支持します。
3。平衡定数(k):
* 定量化平衡: 平衡定数(k)は、平衡状態での反応物と生成物の相対量を記述する数値です。 K値が高いと、製品が平衡状態で好まれていることを示し、K値が低いと反応物が好まれていることが示されます。
* k式: 平衡定数は、それぞれがバランスのとれた化学式の化学量論係数に上昇した反応物濃度に対する生成物濃度の比として表されます。
4。 Kに影響する要因:
* 温度: 平衡定数は温度依存です。温度を変更すると、kの値が変化します。
* 触媒: 触媒は、前方反応と逆の反応を均等に高速化します。平衡定数(k)を変更することはありませんが、平衡に到達するのに役立ちます。
5。ギブス自由エネルギー(ΔG):
* 自発性と平衡: ギブス自由エネルギー(ΔG)の変化は、反応の自発性を決定します。 平衡状態では、Δg=0。陰性Δgは自発的な反応を示し、陽性Δgは非同一の反応を示します。
キーポイント:
* 可逆反応は完了に達することはありません。 それらは、前方反応と逆反応の速度が等しい平衡状態に達します。
* 平衡は動的なプロセスです。 反応が停止したことを意味するのではなく、反応物と生成物の濃度の正味の変化がゼロであることを意味します。
* 可逆反応を管理する原則を理解することは、産業プロセス、生物学的システム、環境化学など、化学の多くの分野にとって重要です。