動的平衡とは何ですか？

動的平衡は、化学反応における反応物に対する生成物の比率が一定のままである状態です。 反応物に対する生成物の一定の比率は、反応が完全に静的であることや、反応物が反応して生成物を形成しないこと、またはその逆を意味するものではありません。 反応が反応物を消費して生成物を生成し、生成物を消費して反応物を形成するため、反応物と生成物の間に一定の交換があるため、動的平衡は「動的」です。 生成物と反応物の比率は変化しません。これは、生成物に有利な反応の速度と反応物に有利な反応の速度が等しいためです。 等速では、生成物と反応物の比率に経時変化がないため、反応は平衡状態または定常状態にあると言われています。

何らかの形の動的平衡に到達するには、反応は可逆的でなければなりません。 可逆反応は、反応物が反応して生成物を形成し、相互に反応して元の反応物を形成できる化学反応です。 可逆反応は多くの場合、反応物または生成物のどちらかを優先するため、反応は両方の方法で進行する可能性がありますが、反応は一方よりも他方を多く生成する傾向があります。 これは、動的平衡の「位置」には、より大量の生成物または反応物が含まれることがあることを意味します。 「平衡定数」は、特定の反応の平衡の位置に関する説明と計算に使用されます。

化学反応に関連する変数の多くの異なる変化は、動的平衡の位置をシフトする可能性があります。 ルシャトリエの原理は、化学者が動的平衡の変化について考える一般的な方法を提供します。 原則として、一般に、平衡状態の反応にストレスがかかると、反応は平衡状態の変化を最小化する方向に移動します。 平衡状態の反応にさらに反応物を追加すると、平衡は生成物に向かってシフトし、新しい反応物と生成物の濃度に基づいて新しい平衡を達成します。

動的平衡は、本質的に化学反応が発生する速度にリンクしています。 動的平衡は、2つの異なる化学反応と考えることができます。 1つは順方向に起こり、反応物が生成物を形成し、もう1つは逆方向に起こり、最初の反応の生成物が反応物を形成します。 最終的に、これら2つの反応は、平衡定数に基づいて平衡に落ち着きます。 平衡状態では、順方向の反応と逆方向の反応が同じ速度で発生します。