ある環境で化合物はどういった優先順位や条件で生成されるのでしょうか？

H2とO2が存在する雰囲気でスパークで熱を加えると水(H2O)が出来ると聞きました。
では、例えばH2とO2とH2Sが存在する雰囲気に熱や圧力等を加えたりした場合、水(H2O)だけが出来たり、H2SO4だけが出来たりする環境条件というのがあるのでしょうか？
つまり、元素が数種類存在する雰囲気において、どういった優先順位や条件で結び付いて化合物が生成されるのでしょうか？
何の分野を勉強すれば理解出来るようになるか教えて下さい。

No.2 回答者： e12mv2 回答日時： 2024/09/25 20:30

基本的には「エネルギー障壁」「反応後のエネルギー準位」。

熱力学の法則により、物質はそれが存在する条件下で最低エネルギー状態を目指すという性質がある。
高いところにある水は低いところを目指す。
熱い水は熱エネルギーを周囲に放出し同じ温度になろうとする。

化学反応を起こすにはそれが起こるに必要なエネルギー準位まで物質を引き上げる必要がある。
このエネルギー障壁が高い反応と低い反応があるなら、物質は低い方でさっさと反応してしまおうとする。

反応後のエネルギー準位が高い方と低い方があるなら物質は低い方を選ぶ。
落とした水が地上３メートルにとどまってしまうのと地上まで落ち切るのを比べれば、地上まで落ち切った方が明らかに水は低エネルギーで安定である。
たとえ条件が悪く３メートルにとどまらざるを得ないとしても、水は位置エネルギーとして落下のポテンシャルを潜在化し虎視眈々と地上落下の機会をうかがう。
化学結合エネルギーなどにも同じことが言える。
生物はATPの高エネルギーリン酸結合の不安定さを利用しエネルギーを貯蓄・放出している。

No.1 回答者： EZWAY 回答日時： 2024/09/25 00:33

基本的には、反応速度と化学平衡の問題です。

つまり、理論上進む可能性のある反応が複数あったとしても、特定の条件で進む可能性のある反応は限られます。
その可能な反応の中でもっとも速度の大きい反応がとりあえずは進みます。
しかしながら、遅い反応であっても、生成物が速い反応のものよりも安定であるならば、そちらの反応も進むことになり、最終的には最も安定な状態になるでしょう。
ただし、最も安定な状態になるような反応が、その条件では進まないとするなら、そうはならない。

分野としては、反応速度論と化学熱力学。
幾分単純な例として、反応における熱力学支配と速度論支配について勉強すれば、ある程度わかるでしょう。
たとえば、
http://www.fan.hi-ho.ne.jp/k41b9s/~period41/skon …