動的平衡は、前方反応と逆反応の速度が等しい可逆反応の状態です。これは、個々の分子がこれらの状態間で絶えず変化しているにもかかわらず、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。
これが重要なポイントの内訳です:
1。可逆反応: 動的平衡は、可逆反応でのみ発生します 、製品が反応して反応物を再び形成できる場所。これは、化学式の二重矢印(⇌)によって示されます。
2。一定濃度: 動的均衡では、反応物と生成物の濃度は一定のままです 時間とともに。これは、濃度が必ずしも等しいという意味ではありませんが、それらは不変であることを意味します。
3。同等のレート: 動的平衡の鍵は、順方向反応と逆反応のレートが等しいであることです 。これは、同じ数の分子が、反応物を形成するために反応するように産物を形成するために反応していることを意味します。
4。継続的な変化: 全体的な濃度は一定ですが、システムは静的ではありません 。個々の分子は、反応物と生成物の間で継続的に変化していますが、正味の変化はゼロです。
5。平衡に影響する要因: 平衡の位置は、次のような条件を変更することでシフトできます。
* 温度: 温度の上昇は、吸熱反応を好みます。
* 圧力: 圧力の増加は、ガスのモルが少ない反応を支持します。
* 濃度: より多くの反応物を追加すると、均衡が生成物の形成を支持するためにシフトし、その逆も同様です。
例:
ヨウ化水素を形成するための水素とヨウ素の反応を考えてみましょう。
h₂(g) +i₂(g)⇌2hi(g)
平衡状態では、前方反応と逆反応の速度は等しく、h₂、i₂、およびhiの濃度は一定のままです。濃度は一定ですが、個々の分子は常に反応して形成されています。
重要性:
動的均衡は化学の基本的な概念であり、次のようなさまざまな分野で重要な意味を持っています。
* 化学動態: 反応速度と平衡の位置に影響する要因を理解する。
* 化学工学: 化学プロセスの設計と最適化。
* 生物学: 生物における生化学反応の平衡を研究する。
要約すると、動的平衡は、順方向反応と逆反応の速度が等しい可逆反応のバランス状態であり、システムが分子レベルで絶えず変化しているにもかかわらず、反応物と生成物の一定の濃度をもたらします。