へいきんと定常状態の違い

平衡状態と定常状態の重要な違いは、平衡状態ではすべての成分の濃度が一定であるのに対し、定常状態では一部の成分だけが一定であること...です。

平衡状態と定常状態の大きな違いは、平衡状態ではすべての成分の濃度が一定であるのに対し、定常状態では一部の成分のみが一定であることである。

1つまたは複数の反応物が生成物に変化するとき、異なる修飾やエネルギー的な変化を受けることがあります。反応物の化学結合が切れて、新しい結合ができ、反応物とは全く異なる生成物ができる。これが化学反応と呼ばれるものです。平衡と定常状態は、さまざまな化学反応にとって重要な化学的概念である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 平衡とは 3. 恒常性とは 4. 横並び比較 - 平衡と恒常性の表形式 5. まとめ

イクイリブリアムは何ですか？

反応には可逆的なものと不可逆的なものがある。反応では、反応物が生成物に変化する。反応によっては、生成物から順に反応物が生成されるものもあります。このような反応を可逆反応と呼ぶ。不可逆反応では、一度反応物が生成物に変化すると、もはや生成物から再生されることはない。

可逆反応において、反応物が生成物に変換されることを順反応と呼んでいます。生成物が反応物に変換されることを逆反応と呼ぶ。順反応と逆反応の速度が等しいとき、その反応は平衡状態にある。その結果、反応物や生成物の量は時間の経過とともに変化することはありません。

図01：サーマルバランス

可逆的な反応は常に平衡状態になり、均衡を保つ傾向があります。系が平衡状態にあるとき、生成物と反応物の量が等しい必要はない。反応物が生成物より多い場合もあれば、その逆もある。平衡式の唯一の要件は、両者の量が時間とともに一定であることである。平衡状態にある反応に対して、生成物濃度と反応濃度の比に等しい平衡定数を定義することができる。

定常状態は何ですか？

反応物aが中間体Bを経て生成物Cに至る反応を考える。このような反応では、aからBが生成し、枯渇してCになる。反応開始前はaのみが存在し、Bはゆっくりと蓄積し始める。しかし、時間の経過とともにAの量は減り、Cの量は増えるが、Bの量は時間経過とともにほぼ一定に保たれる。この状態では、いったん多くのBが形成された後、一定の濃度を保つために急激な速度でBが枯渇していく。したがって、Bの合成速度＝Bの消費速度となる。

A⟶B⟶C

定常状態の仮定：d(B)/dt = 0。