化学平衡と動的平衡の大きな違いは、化学平衡が反応物と生成物の濃度が何ら変化しない状態を表すのに対し、動的平衡は反応物と生成物の比率は変化しないが、物質が化学物質間を等しい割合で移動する状態を表すことである。

1つまたは複数の反応物が生成物に変換されるとき、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。反応物中の化学結合が切断され、新しい結合が形成され、結果として生成物は反応物とは全く異なるものになるのである。この化学修飾を化学反応と呼んでいる。熱力学は、反応におけるエネルギーと平衡位置が関係するエネルギー変換の学問である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 化学平衡とは 3. 動的平衡とは 4. 横並び比較 - 表形式での化学平衡と動的平衡 6. まとめ

化学平衡は何ですか？

化学平衡とは、反応物、生成物双方の濃度が時間的に変化しない状態をいう。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換される。反応によっては、生成物から順番に反応物質が生成されるものもあります。したがって、このような反応は可逆的である。

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。可逆反応では、反応物ができることを順反応、生成物が反応物になることを逆反応と呼んでいる。

図01：化学平衡後の反応物（赤）の減少と生成物（青）の増加

反応特性

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ります。その結果、反応物や生成物の量は一定期間変化しない。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は必ずしも等しくありません。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、両者の量が時間の経過とともに一定であることである。平衡状態にある反応について、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。

K=[生成物]n/[反応物]m

ここで、n と m は生成物と反応物の化学量論的な係数である。平衡反応では、順反応が発熱であれば逆反応は吸熱であり、逆であれば吸熱である。通常、他のすべての正逆反応パラメータは、このように反転されます。したがって、いずれかの反応を促進させたい場合は、その反応を促進させるようにパラメータを調整すればよいのです。

どうてききんこうは何ですか？

また、動的平衡とは、生成物と反応物の量が時間とともに変化しない平衡のことである。しかし、動的平衡では、量が一定でも反応が止まったとは言えないと言われています。むしろ、量が一定になるように（正味の変化がゼロになるように）反応が進行する。

図02：動的平衡状態での反応前後の変化

簡単に言えば、「動的平衡」という言葉は、反応が可逆的で連続的であることを意味する。動的平衡の実現には、エネルギーや物質が系外に漏れないような閉じた系であることが必要です。

化学平衡とどうてききんこうの違い

動的平衡とは、化学的平衡のことである。化学平衡と動的平衡の大きな違いは、化学平衡が反応物と生成物の濃度が何ら変化しない状態を表すのに対し、動的平衡は反応物と生成物の比率は変化しないが、物質が化学物質間を同じ速度で移動する状態を表すことである。

また、動的平衡では、反応は継続するが、順反応と逆反応の速度が同じであるため、反応物と生成物の量は同じである。化学平衡では、反応が停止しても生成物と反応物の量は同じままです。これは、化学平衡と動的平衡の違いでもある。

化学平衡と動的平衡の違いについては、以下のインフォグラフィックで詳しく解説しています。

概要 - 化学平衡 vs. どうてききんこう

平衡とは、あるシステムにおいて正味の変化がない状態のことである。化学平衡は反応が停止したときにこの状態になり、動的平衡は順方向と逆方向の反応速度が等しいときにこの状態になる。化学平衡と動的平衡の大きな違いは、化学平衡が反応物と生成物の濃度が何ら変化しない状態を表すのに対し、動的平衡は反応物と生成物の比率は変化しないが、物質が化学物質間を等しい割合で移動する状態を表すことである。

引用

1 "化学平衡-平衡の種類、原理、法則".Toppr Bytes、Toppr.comウェブサイト、2018年3月16日。ここで、「動的平衡」ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年12月17日を提供する。ここで、「ダイナミックバランス」『ウィキペディア』（ウィキメディア財団）、2018年12月17日付で提供。