反応速度と平衡はどう関係するんですか？

Question

反応速度と平衡がどう関係するのか知りたいです。
調べてみましたが、難しくてよく分かりませんでした。
ハメット則なるものを使って説明すれば良いような気がするのですが…。

NiPdPt · Accepted Answer

化学平衡は反応系と生成系の自由エネルギーの差によって決まります。
反応速度は反応系から生成系に至る反応の活性化エネルギーによって決まります。
なので理屈の上では別問題です。
なお、ハメット則によって正反応と逆反応の速度比が求められるのであれば平衡定数も求められることになりますが、結局は両者の自由エネルギーを比較しているに過ぎません。

sanori · Answer

すみません。
頭の中で考えていたことと、書いた日本語が不一致でした。

＜訂正前＞
女の数が２倍になると、女に出会う男の数が２倍になります。

＜訂正後＞
女の数が２倍になると、それぞれの男に出会う女の数が２倍になります。

sanori · Answer

こんにちは。
私は単純考えしかできませんが、

パーティー会場に女がＡ人、男がＢ人いるとします。
女の数が２倍になると、女に出会う男の数が２倍になります。
カップル成立の確率が出会いの数に比例するとすれば、単位時間当たりに成立するカップルの数（カップル成立の速さ）はＡに比例します。
同様に、カップル成立の速さはＢにも比例します。

よって、
ｄ（カップル成立数）／ｄｔ　＝　ｋ１　×　Ａ　×　Ｂ
となります。

一方、単位時間当たりの破局の数（破局の速さ）は、カップルの数に比例します。
ｄ（破局数）／ｄｔ　＝　ｋ２　×　カップルの数

平衡状態では、単位時間当たりのカップル成立と単位時間当たりの破局は等しいので、
ｄ（カップル成立数）／ｄｔ　＝　ｄ（破局数）／ｄｔ
となります。

よって、
ｋ２　×　カップルの数　＝　ｋ１　×　Ａ　×　Ｂ
カップルの数　＝　ｋ１／ｋ２　×　Ａ　×　Ｂ

化学風に書けば、
［ＡＢ］　＝　ｋ１／ｋ２・［Ａ］［Ｂ］
ｋ１：　カップル成立の反応速度定数
ｋ２：　破局の反応速度定数

ＡＢ　⇔　Ａ＋Ｂ
ｋ１がｋ２に比べて大きくなれば平衡は左へ移動、小さくなれば右へ移動することになります。

doc_sunday · Answer

少なくとも、ハメット則とは縁もゆかりもありません。

skydaddy · Answer

反応速度は化学反応式の左辺のものが右辺の状態に移行する速度です。
ところが、実際には可逆的に反応するものもあります。可逆的とは化学反応式の左辺から右辺に移行するだけでなく、右辺から左辺にも移行すると言うことです。そのような場合、化学反応が左辺から右辺と右辺から左辺の反応速度が同じになってバランスが取れる点で見かけ上反応が止まったようになります。この状態が平衡状態です。

例えば、液体のアルコールは気中に蒸発しますが（気化する速さが反応速度）、密閉容器に入れておき、温度が一定なら、ある量以上に気中のアルコール濃度が上がらなくなります。（飽和蒸気圧の濃度）これは、蒸発する速度と、気中から液化する速度が同じになった平衡状態だからです。

反応速度と平衡はどう関係するんですか？

化学平衡は反応系と生成系の自由エネルギーの差によって決まります。

すみません。

こんにちは。

少なくとも、ハメット則とは縁もゆかりもありません。

反応速度は化学反応式の左辺のものが右辺の状態に移行する速度です。

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